基于虚拟仪器的航天器包装箱振动测试系统

摘要

论文对包装箱振动信号采集与监控进行了研究，提出了在LabWindows/CVI环境下开发基于虚拟仪器的航天器包装箱振动测试系统，用软件编程替代传统测量仪器的硬件电路，降低了测试成本。LabWindows/CVI集成了大量可视化控件以及数据采集和分析函数库，为系统提供了形象友好的操作界面，同时提高了开发效率。 本系统主要包括数据采集、文件管理、数据分析及其他功能四个模块，实现了快速、稳定、长时间的数据采集和基于Quinn频率估计法的高精度频谱分析，为包装箱的减振效果提供了实验依据，保障航天器的运输安全。 本系统已投入使用，经实际测试，证明该系统测试准确、稳定可靠、抗干扰能力强。该系统所需设备少，自动化程度高，它改变了原来测试系统中各台仪器独立使用、手动操作、人工记录数据、自动化程度较低的状态。

目录

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声明

1.绪论

1.1本课题的背景和意义

1.2虚拟仪器的发展趋势

1.3本文的任务和要求

2.信号分析与处理技术

2.1时域分析

2.1.1特征参数

2.1.2相关分析

2.2频域分析

2.2.1傅立叶变换

2.2.2功率谱分析

2.3频谱校正

2.3.1常用的频率估计方法

2.3.2 Quinn频率估计法

3.虚拟仪器技术

3.1虚拟仪器的基本概念

3.2电子测量仪器的发展过程

3.3虚拟仪器的构成

3.4虚拟仪器的优势

3.5 LabWindows/CVI开发软件

3.6 PCI总线

4.航天器包装箱振动测试系统设计

4.1硬件选择

4.2三维加速度传感器设计

4.2.1传感器结构设计

4.2.2测量电路设计

4.2.3传感器组装

4.2.4传感器标定

4.3软件设计

4.3.1数据采集模块设计

4.3.2文件管理模块设计

4.3.3时域分析模块设计

4.3.4频域分析及频率校正模块设计

4.3.5其他模块设计

5.系统功能验证

5.1系统标定

5.2数据采集功能测试

5.3读取功能测试

5.4打印功能测试

5.5极值搜索功能测试

5.6减振效果分析功能测试

5.7实测数据分析

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢