基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统设计

摘要

发射机控制器作为发射机的重要装置，可用于控制其开关机，并实时监测其运行状态，在发射机发生故障时能及时记录故障并且对发射机实施保护，为发射机的正常运行提供保障。为保障发射机的正常运行，必须保证控制器的质量。目前，陕西如意广电科技有限公司对发射机控制器的测试主要以人工测试为主，存在测试工作强度大，测试周期长，准确率低等问题。故针对该公司对控制器的测试需求，设计基于虚拟仪器的测试系统对控制器进行测试。本文的主要工作如下:
　　(1)制定系统测试方案。测试系统以PC机为核心，结合数据采集卡和适配器对被测控制器进行测试。PC机控制整个测试过程，并进行数据存储和显示;数据采集卡根据PC机指令，向控制器输出合适的模拟量和开关量，并采集被测控制器的响应信号给PC机;适配器实现被测控制器与数据采集仪器之间接口的连接。
　　(2)系统硬件设计。硬件设计主要包括数据采集卡的选型和适配器接口的设计。根据需要采集和输出信号的数目以及采样率等参数选择了研华的基于PCI总线的数据采集卡PCI-1724U-AE和PCI-1730U-BE;为了实现被测控制器与数据采集卡之间信号的传输，通过分析被测控制器与数据采集卡的接口特点，设计了适配器。
　　(3)系统软件设计。采用LabVIEW作为开发工具，将软件设计分为三层，主程序层、功能模块实现层、硬件驱动层。主程序层通过人机交互界面实现对子程序的调用;功能模块实现层主要是对用户登录和管理、数据采集与输出、自动测试、故障诊断、数据分析处理和存储，数据通信等功能模块进行设计，其中故障诊断模块采用基于故障查表的快速故障诊断模式和神经网络专家系统深度故障诊断模式进行实现;硬件设备驱动层完成与所使用的仪器和设备之间的通信，实现硬件芯片具体功能，为应用程序提供访问硬件设备的接口，直接选择研华提供的驱动控件进行编写。
　　(4)验证测试系统功能。在实验室对被测控制器整体功能进行了测试，并且在人为设置故障后，对测试系统的故障诊断功能进行了验证，对测试结果进行了分析。
　　实验室测试结果表明，该系统基本可以满足测试需求，可以完成对控制器整体功能的测试，保证发射机控制器出厂质量，可以对一些人为设置的故障进行识别，作出判断，实现部分故障诊断，为控制器后期的故障排除及维护提供便利。该系统能够帮助测试人员提高工作效率，降低工作强度。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 测试系统及相关技术

1．2．1 测试系统的发展历程及现状

1．2．2 测试系统相关技术发展及研究现状

1．3 发射机控制器测试系统研究现状

1．4 主要内容及结构安排

2 测试系统方案设计

2．1 被测控制器的分析

2．1．1 被测控制器的结构

2．1．2 被测控制器的功能及对外接口

2．2 系统需求分析

2．2．1 测试任务

2．2．2 功能需求

2．3 系统总体方案

2．4 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 数据采集卡选型

3．2 适配器设计

3．3 本章小结

4 系统软件设计

4．1 软件开发环境选择

4．2 系统软件总体设计

4．2．1 测试流程设计

4．2．2 系统软件结构设计

4．3 人机交互界面设计

4．4 主要功能模块实现

4．4．1 系统登录和管理

4．4．2 数据采集与处理模块

4．4．3 故障诊断模块

4．4．4 数据管理模块

4．4．5 通信模块

4．5 本章小结

5 系统验证及结果分析

5．1 系统验证

5．1．1 功能测试验证

5．1．2 故障诊断功能验证

5．2 结果分析

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及专利目录

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