LabVIEW的舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)范文.doc
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畢業(yè)論文/畢業(yè)論文范文 LabVIEW的舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)范文 舵機(jī)是直升機(jī)動(dòng)力學(xué)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它在直升機(jī)實(shí)際飛行過程中需要承受通過液壓助力器來的空氣動(dòng)力及其力矩作用。 詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文labview的舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 空氣動(dòng)力及其力矩隨著直升機(jī)飛行高度、速度、姿態(tài)等飛行狀態(tài)的不同而變化,最終呈現(xiàn)為舵機(jī)的動(dòng)態(tài)交變負(fù)載。舵機(jī)性能直接影響直升機(jī)整體的飛行性能,而舵機(jī)的帶載能力是舵機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。在試驗(yàn)室條件下對(duì)舵機(jī)施加載荷,模擬直升機(jī)在空中飛行時(shí)舵機(jī)輸出軸所受到的負(fù)載情況,對(duì)舵機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際工作性能進(jìn)行考核驗(yàn)證,是舵機(jī)產(chǎn)品檢驗(yàn)和進(jìn)行飛控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)半物理仿真試驗(yàn)必備程序。 傳統(tǒng)的手動(dòng)加載舵機(jī)測試方式測試精度不高,不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且人為很多因素會(huì)影響測試結(jié)果的可信度。*所述的直升機(jī)并聯(lián)電動(dòng)操縱舵機(jī)綜合自動(dòng)測試系統(tǒng)主要用于測試舵機(jī)在空載及不同負(fù)載下的性能,主要測試內(nèi)容包括舵機(jī)空載和加載時(shí)的電壓、電流,輸出軸的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、行程和扭矩等參量。 根據(jù)并聯(lián)舵機(jī)測試系統(tǒng)技術(shù)要求和測試技術(shù)的最新進(jìn)展,軟件的運(yùn)行環(huán)境選為windows 7.0圖形視窗操作系統(tǒng),選用美國ni(national instrument)公司的labview2017圖形化編程語言(graphics language,g語言)進(jìn)行設(shè)備軟件開發(fā)。*在介紹測試系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,給出了軟件的框架設(shè)計(jì),重點(diǎn)闡述了軟件開發(fā)過程中遇到的典型問題:生產(chǎn)者一消費(fèi)者設(shè)計(jì)模式處理數(shù)據(jù)采集、利用通知器控件實(shí)現(xiàn)循環(huán)通信、利用labview特有的字符串轉(zhuǎn)換控件解決數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換等,并給出了解決問題方法,以期對(duì)其它基于labview的軟件開發(fā)提供借鑒。 測試對(duì)象直升機(jī)并聯(lián)舵機(jī)主要由電機(jī)、減速器、蝸桿機(jī)構(gòu)、電磁離合器、微動(dòng)行程開關(guān)等組成,輸出軸為慢速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖l所示。選用阿爾泰公司pxi機(jī)箱、pxi控制器和兩塊多功能數(shù)據(jù)采集卡作為控制和測量平臺(tái),選用三相交流伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、扭矩傳感器、編碼器構(gòu)成加載系統(tǒng),組成完整的舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)。pxi控制器通過連接數(shù)據(jù)采集卡控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、控制伺服電機(jī)扭矩輸出和位移輸出等,同時(shí)它還采集各種設(shè)備反饋的信號(hào),包括舵機(jī)電機(jī)及舵機(jī)離合器的電流和電壓信號(hào)、扭矩傳感器信號(hào)、編碼器脈沖信號(hào)等。 labview是ni公司最核心的軟件產(chǎn)品,是工業(yè)控制、測試軟件開發(fā)的專業(yè)平臺(tái),它具有界面簡潔友好,能較好地模擬測控儀器及環(huán)境等特點(diǎn)。它采用了工程人員熟悉的術(shù)語、圖形等圖形化符號(hào)來代替常規(guī)基于文字的語言程序。它將功能強(qiáng)大的c語言與測控技術(shù)有機(jī)結(jié)合,具有靈活的交互式編程方法和豐富的庫函數(shù),為開發(fā)人員建立檢測系統(tǒng)、自動(dòng)測試環(huán)境、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、過程監(jiān)控系統(tǒng)等提供了理想的軟件開發(fā)環(huán)境。labview實(shí)時(shí)編譯特性,讓編程和調(diào)試效率得到很大的提升。根據(jù)軟件開發(fā)規(guī)律,從功能設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和通信設(shè)計(jì)依次說明。 測試系統(tǒng)軟件所提供的功能包括: 1)圖形用戶(gui)界面的人機(jī)對(duì)話接口和界面友好,包括可顯示設(shè)定指令的曲線和回采信號(hào)的實(shí)時(shí)曲線及數(shù)字實(shí)時(shí)刷新顯示監(jiān)測信號(hào)等; 2)有典型試驗(yàn)入口; 3)試驗(yàn)進(jìn)程的監(jiān)測及報(bào)警; 4)控制參數(shù)的設(shè)置; 5)系統(tǒng)輸出輸入通道的自檢; 6)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存、處理、曲線回放、報(bào)表打印等。 將測試測量程序劃分3個(gè)層次,即主vi、功能層和最底層的驅(qū)動(dòng)層。labview已經(jīng)提供了常用的底層驅(qū)動(dòng)功能,如數(shù)據(jù)采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、文件讀寫驅(qū)動(dòng)、visa驅(qū)動(dòng)等,因此,舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主要在主vi和功能層。 主vi是最高一層,它主要通過界面為程序提供必要的信息,并且接收需要的信息以及調(diào)用下層vi。依據(jù)labview開發(fā)程序的流程即提出需求、設(shè)計(jì)、編碼、測試、發(fā)布和維護(hù),結(jié)合舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)的特點(diǎn),采用從用戶界面設(shè)計(jì)著手開發(fā)。為保證舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)良好的人機(jī)交互,主界面將采集區(qū)域與控制區(qū)域分類排布,并且卡片式管理各個(gè)實(shí)時(shí)顯示項(xiàng),統(tǒng)一使用labview銀色系列控件,從而讓試驗(yàn)監(jiān)視方便,測試過程操作簡單。將測試主界面劃分為舵機(jī)控制、加載電機(jī)控制、試驗(yàn)控制、試驗(yàn)監(jiān)控和試驗(yàn)記錄5個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域下又有若干測試子項(xiàng)。圖2所示為舵機(jī)自動(dòng)加載測試系統(tǒng)的交互界面設(shè)計(jì)簡圖。 依據(jù)主vi設(shè)計(jì)功能層,功能層采用自頂向下的設(shè)計(jì)方式,逐步實(shí)現(xiàn)使用子ⅵ去實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊,軟件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,軟件程序流程圖見圖4。 1)使用標(biāo)準(zhǔn)pxi儀器總線通信協(xié)議,支持32或64位數(shù)據(jù)傳輸,最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)132mb/或528mb/s; 2)rs232串口通信協(xié)議。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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