使用LabVIEW和PXI平臺(tái)開發(fā)飛行器結(jié)構(gòu)測(cè)試的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)

　　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(shí)，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(huì)響起警報(bào)。

　　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(cè)試。.ini文件可以超過20000行，對(duì)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(duì)于生成執(zhí)行器激勵(lì)信號(hào)是很重要的。

　　另外兩種文件定義了使用在動(dòng)態(tài)疲勞測(cè)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(gè)模擬輸出對(duì)應(yīng)于24個(gè)執(zhí)行器，相關(guān)矩陣描述了模擬輸出通道、激勵(lì)千斤頂?shù)乃欧刂啤Х答佇盘?hào)的采集通道的電氣和機(jī)械關(guān)系。在加載了正確的配置文件后，操作者可以啟動(dòng)靜態(tài)測(cè)試或疲勞測(cè)試，也可以檢查系統(tǒng)。

　　靜態(tài)測(cè)試管理

　　在靜態(tài)測(cè)試過程中，操作者必須在現(xiàn)場(chǎng)工作。操作者必須首先運(yùn)行兩個(gè)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(dòng)。

　　從反饋伺服控制信號(hào)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(shí)，參數(shù)從一個(gè)值變到另一個(gè)值，并且軟件識(shí)別伺服控制發(fā)出的跟蹤警報(bào)。當(dāng)伺服控制沒有達(dá)到需要的載荷值時(shí)，這些警報(bào)會(huì)響起。所以，在跟蹤警報(bào)發(fā)出時(shí)，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(lì)和頻率的產(chǎn)生，直到警報(bào)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(hào)。生成的頻率對(duì)于所有的DAC 都是相同的，會(huì)根據(jù)跟蹤警報(bào)發(fā)生與否而改變。跟蹤警報(bào)被顯示在合適的窗口內(nèi)。

　　如果被稱為錯(cuò)誤警報(bào)的主要警報(bào)發(fā)生，那么測(cè)試將自動(dòng)停止。錯(cuò)誤警報(bào)和跟蹤警報(bào)都是數(shù)字輸入，并且由軟件(活躍/ 跟蹤/ 錯(cuò)誤等等)使用.ini 和GUI 進(jìn)行定義。

　　疲勞測(cè)試管理

　　疲勞測(cè)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(cè)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(duì)DAC 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行編程，來獲得進(jìn)行飛行模擬的激勵(lì)曲線。

　　激勵(lì)曲線是對(duì)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(gè)點(diǎn)。如果沒有警報(bào)發(fā)生，從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的切換需要3 秒。同時(shí)，在這個(gè)測(cè)試中，下面的程序用于處理伺服控制發(fā)出的跟蹤警報(bào)。

　　加載參數(shù)被存儲(chǔ)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(cè)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(shí)間”的次數(shù)、打開和關(guān)閉壓力閥門、自動(dòng)加載另外的測(cè)試文件等等。

　　在視頻參數(shù)中，顯示器會(huì)顯示諸如生成頻率、已完成的模擬飛行的次數(shù)、完成測(cè)試的百分比等測(cè)試狀態(tài)。在發(fā)生錯(cuò)誤警報(bào)時(shí)，自動(dòng)會(huì)自動(dòng)中斷。管理程序會(huì)生成日志文件來對(duì)事件進(jìn)行追蹤。