Abstract：
Key words :
挑戰(zhàn):
為控制系統(tǒng)編寫易于使用的程序，用于對機身或其它部件（機翼或舵）進行結構和疲勞測試,。
為控制系統(tǒng)編寫易于使用的程序，用于對機身或其它部件（機翼或舵）進行結構和疲勞測試,。
解決方案:
使用PXI和LabVIEW實時模塊,，創(chuàng)建基于實時技術的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。
使用PXI和LabVIEW實時模塊,，創(chuàng)建基于實時技術的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。
"使用NI 公司的LabVIEW實時模塊和PXI系統(tǒng),，我們在幾周內(nèi)（而不是幾個月）,，高效地開發(fā)出了新型測試終端，"
多功能系統(tǒng)
西班牙比亞喬航空公司是執(zhí)行飛行器設計和制造行業(yè)中的領導者,，我們?yōu)樵摴鹃_發(fā)了應用程序,，用于對執(zhí)行飛行器進行監(jiān)視和測試。
我們將軟件程序分為兩個部分,。一部分在PXI 系統(tǒng)上運行,，與現(xiàn)場測試車間的儀器接口,。另一部分作為管理單元，在標準的PC 機上運行,。我們使用了以太網(wǎng)來連接PC 機和PXI 系統(tǒng),。程序可以處理高達：
● 128 路的模擬輸入通道
● 24 路的模擬輸出通道
● 112 路的數(shù)字輸入通道
● 40 路的數(shù)字輸出通道
● 2000 路從儀器引出的GPIB 通道
而且，程序可以進行兩種不同的測試：
● 靜態(tài)測試或“手工模式”,。
● 疲勞測試或“自動模式”,，它是一種動態(tài)測試。
不僅如此,，我們還開發(fā)了第三種工作模式,。這種工作模式幫助操作者在啟動階段或特殊情況下對整個系統(tǒng)進行檢查。
實際上,，用戶使用這種模式可以獨立于任何的邏輯控制環(huán)激活每個執(zhí)行器,，在特定點上驗證部件的行為，或者驗證系統(tǒng)每個部分的功能正常,，如對飛行器機艙進行加壓等,。
硬件構架
使用NI 公司的LabVIEW 實時模塊和PXI 系統(tǒng)，我們在幾周內(nèi)（而不是幾個月）,，高效地開發(fā)出了新型測試終端,。
網(wǎng)與基于實時PXI 的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)相連。然后,，PXI 通過GPIB 與第三方的數(shù)據(jù)采集部件相連,。系統(tǒng)包含了臺式PC（操作系統(tǒng)為NT 4.0 工作站版）機，通過以太網(wǎng)與基于實時PXI 的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)相連,。然后,，PXI 通過GPIB 與第三方的數(shù)據(jù)采集部件相連。
PXI 系統(tǒng)包含了一個PXI-1000 機柜,，內(nèi)裝實時PXI-8156B 控制器,、兩個通用PXI-6071 DAQ電路板、三個數(shù)據(jù)生成PXI-6713電路板,，最后還有兩個PXI-6508數(shù)字電路板,。PXI 系統(tǒng)與伺服控制系統(tǒng)（模擬CYBER PID 單元）及油氣執(zhí)行器間的信號連接，都是使用DIN有軌終端模塊完成的,。
軟件構架
軟件程序包含兩個不同的部分,。第一部分是運行在PXI 控制單元處理器上的數(shù)據(jù)采集和控制程序，第二部分是運行在PC 機上的管理和用戶界面程序,，兩部分程序間會交換數(shù)據(jù)和命令,。
改進的數(shù)據(jù)交換
為了改進控制單元與管理單元間的數(shù)據(jù)交換，我們利用VI 引用技術,，開發(fā)了專用的VI 庫,。同時,，為了防止系統(tǒng)和操作損壞，我們添加了“看門狗”機制——一旦任何通信發(fā)生故障,，將會響起警報,。
在開始階段，我們使用管理軟件可以加載或編輯.ini配置文件來描述測試,。.ini文件可以超過20000行,，對于從電路板和GPIB儀器進行數(shù)據(jù)采集至關重要。 而且,，它們對于生成執(zhí)行器激勵信號是很重要的,。
另外兩種文件定義了使用在動態(tài)疲勞測試中使用的負載矩陣和相關矩陣。這些文件描述了模擬輸入和輸出,、數(shù)字輸入和輸出,，以及從GPIB 儀器進行讀取的通道。負載矩陣定義了所有可能的負載值,。
24個模擬輸出對應于24個執(zhí)行器,，相關矩陣描述了模擬輸出通道、激勵千斤頂?shù)乃欧刂?、帶反饋信號的采集通道的電氣和機械關系,。在加載了正確的配置文件后，操作者可以啟動靜態(tài)測試或疲勞測試,，也可以檢查系統(tǒng)。
靜態(tài)測試管理
在靜態(tài)測試過程中,，操作者必須在現(xiàn)場工作,。操作者必須首先運行兩個重要的步驟，即進行系統(tǒng)校準及在施加負載前移除空負載,。這些步驟使得系統(tǒng)處于最優(yōu)化的初始狀態(tài),。然后，操作者手工地按照直線路徑,，逐步將系統(tǒng)從預設的負載百分比調(diào)節(jié)到另外的百分比,。
在程序的GUI 中，我們可以調(diào)節(jié)ad hoc 控制條或是使用可變電阻電位器,，然后使用模擬輸入通道進行采集實現(xiàn),。電位器是非常有用的設備，因為操作者可以用它持續(xù)緩慢地改變負載百分比,。我們開發(fā)了特殊的程序來避免電位器的突然移動,。
從反饋伺服控制信號讀取到的負載百分比，以及從模擬輸入GPIB通道讀取到的值被顯示到視頻上,。我們開發(fā)了重要的跟蹤程序,，這樣在系統(tǒng)載荷時,，參數(shù)從一個值變到另一個值，并且軟件識別伺服控制發(fā)出的跟蹤警報,。當伺服控制沒有達到需要的載荷值時,，這些警報會響起。所以,，在跟蹤警報發(fā)出時,，軟件通過執(zhí)行跟蹤程序進行響應，它將提高或降低激勵和頻率的產(chǎn)生,，直到警報停止,。
數(shù)據(jù)生成函數(shù)，可以管理高達24 路的模擬輸出通道,，從配置文件讀取電壓值,，直接將它們寫入到DAC FIFO 中，并且根據(jù)指定的頻率生成信號,。生成的頻率對于所有的DAC 都是相同的,，會根據(jù)跟蹤警報發(fā)生與否而改變。跟蹤警報被顯示在合適的窗口內(nèi),。
如果被稱為錯誤警報的主要警報發(fā)生,，那么測試將自動停止。錯誤警報和跟蹤警報都是數(shù)字輸入,，并且由軟件（活躍/ 跟蹤/ 錯誤等等）使用.ini 和GUI 進行定義,。
疲勞測試管理
疲勞測試序列可以在沒有操作員監(jiān)督的情況下運行。像在靜態(tài)測試中那樣,，加載了配置文件,，進行系統(tǒng)校準和移零操作后，系統(tǒng)可以使用反函數(shù)來對DAC 轉(zhuǎn)換器進行編程,，來獲得進行飛行模擬的激勵曲線,。
激勵曲線是對預先固定的點進行正弦插值獲得的。程序可以在相鄰的兩點間使用正弦波插入100 個點,。如果沒有警報發(fā)生,，從一個點到另一個點的切換需要3 秒。同時,，在這個測試中,，下面的程序用于處理伺服控制發(fā)出的跟蹤警報。
加載參數(shù)被存儲在ASCII 文件中,，以逐點方式描述最后的加載情況（已經(jīng)過100 點插值）,，在相同的文件中使用特殊命令，我們可以進行很多操作，諸如測試中的“暫停”,、“進行完整數(shù)據(jù)采集”,、更新“模擬飛行或飛行時間”的次數(shù)、打開和關閉壓力閥門,、自動加載另外的測試文件等等,。
在視頻參數(shù)中，顯示器會顯示諸如生成頻率,、已完成的模擬飛行的次數(shù),、完成測試的百分比等測試狀態(tài)。在發(fā)生錯誤警報時,，自動會自動中斷,。管理程序會生成日志文件來對事件進行追蹤。此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),，未經(jīng)授權禁止轉(zhuǎn)載,。