挑戰(zhàn):
　　為控制系統(tǒng)編寫易于使用的程序,，用于對機(jī)身或其它部件（機(jī)翼或舵）進(jìn)行結(jié)構(gòu)和疲勞測試。
　
解決方案:
　　使用PXI和LabVIEW實(shí)時模塊,，創(chuàng)建基于實(shí)時技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng),。
　
　　"使用NI 公司的LabVIEW實(shí)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(shè)計和制造行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)者,，我們?yōu)樵摴鹃_發(fā)了應(yīng)用程序,，用于對執(zhí)行飛行器進(jìn)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)的PC 機(jī)上運(yùn)行,。我們使用了以太網(wǎng)來連接PC 機(jī)和PXI 系統(tǒng)。程序可以處理高達(dá)：
　
　　● 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(jìn)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(jìn)行檢查,。
　
　　實(shí)際上,，用戶使用這種模式可以獨(dú)立于任何的邏輯控制環(huán)激活每個執(zhí)行器，在特定點(diǎn)上驗(yàn)證部件的行為,，或者驗(yàn)證系統(tǒng)每個部分的功能正常,，如對飛行器機(jī)艙進(jìn)行加壓等。
　
硬件構(gòu)架
　　使用NI 公司的LabVIEW 實(shí)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(shí)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(jī),，通過以太網(wǎng)與基于實(shí)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(jī)柜,，內(nèi)裝實(shí)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(gòu)架
　　軟件程序包含兩個不同的部分。第一部分是運(yùn)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(yùn)行在PC 機(jī)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(jìn)的數(shù)據(jù)交換
　　為了改進(jìn)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(shù),，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(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)采集至關(guān)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(fù)載矩陣和相關(guān)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(jìn)行讀取的通道,。負(fù)載矩陣定義了所有可能的負(fù)載值,。
　
　　24個模擬輸出對應(yīng)于24個執(zhí)行器，相關(guān)矩陣描述了模擬輸出通道,、激勵千斤頂?shù)乃欧刂啤Х答佇盘柕牟杉ǖ赖碾姎夂蜋C(jī)械關(guān)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(yùn)行兩個重要的步驟,，即進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)及在施加負(fù)載前移除空負(fù)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(yù)設(shè)的負(fù)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(jìn)行采集實(shí)現(xiàn)。電位器是非常有用的設(shè)備,，因?yàn)椴僮髡呖梢杂盟掷m(xù)緩慢地改變負(fù)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(fù)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(dāng)伺服控制沒有達(dá)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(jìn)行響應(yīng),，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(dá)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(jìn)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(yùn)行,。像在靜態(tài)測試中那樣,，加載了配置文件，進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)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(jìn)行編程,，來獲得進(jìn)行飛行模擬的激勵曲線。
　
　　激勵曲線是對預(yù)先固定的點(diǎn)進(jìn)行正弦插值獲得的,。程序可以在相鄰的兩點(diǎn)間使用正弦波插入100 個點(diǎn),。如果沒有警報發(fā)生，從一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)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(diǎn)方式描述最后的加載情況（已經(jīng)過100 點(diǎn)插值）,，在相同的文件中使用特殊命令，我們可以進(jìn)行很多操作,，諸如測試中的“暫停”,、“進(jìn)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(guān)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(jìn)行追蹤,。