信號(hào)進(jìn)行采集；其數(shù)字量輸入0AQ板卡采用N1-9425采集卡，其數(shù)字量采集通道達(dá)32路，兼容12V和24V電平；
所述的模擬量輸出單元是指:具有模擬量電流和電壓輸出的高速、高精度DAQ板卡，給被測(cè)對(duì)象輸出電壓、電流以及頻率激勵(lì)信號(hào)；模擬電壓輸出DAQ板卡采用N1-9264板卡，其模擬電壓輸出通道為16路，每通道采樣率可達(dá)25ks/s ;電流輸出DAQ板卡采用N1-9265板卡，其模擬電流輸出通道為4路，通道采樣率可達(dá)100kS/S ;需輸出激勵(lì)的模擬信號(hào)包括:4-20mA的電流激勵(lì)信號(hào)、0-10V的電壓激勵(lì)信號(hào)以及200Hz的正弦激勵(lì)信號(hào)。
[0028]所述的離散量輸出控制模塊的輸出端與信號(hào)連接配置模塊的輸入端與相連；離散量輸出控制模塊是一種能夠輸出高低電平數(shù)字量的微控制器系統(tǒng)，其控制器選用TMS320F28335,時(shí)鐘頻率可達(dá)150M，內(nèi)置高速SPI串行接口，通過(guò)串/并口轉(zhuǎn)換芯片，可方便地是實(shí)現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并口輸出。同時(shí)，控制器還外擴(kuò)有SPI接口的網(wǎng)絡(luò)模塊，以實(shí)現(xiàn)與主控計(jì)算機(jī)的連接，以滿足本系統(tǒng)多通道的需求；該模塊輸出數(shù)字信號(hào)并對(duì)信號(hào)連接配置模塊中的繼電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行通斷控制，實(shí)現(xiàn)RIU與機(jī)上端的通斷控制以及RIU與測(cè)試系統(tǒng)端的通斷控制。
[0029]所述的RS422通信模塊是指:能夠?qū)⒍鄠€(gè)RS422串口轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的串口服務(wù)器，此串口服務(wù)器采用4串口服務(wù)器ZLAN5400，采集機(jī)上端各控制器向RIU發(fā)送的RS422串口數(shù)據(jù)，通過(guò)以太網(wǎng)傳輸給主控計(jì)算機(jī)，完成對(duì)機(jī)上端RS422數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
所述的信號(hào)連接配置模塊是指:機(jī)上、RIU、測(cè)試系統(tǒng)之間的連接關(guān)系程控切換電路，其由繼電器開(kāi)關(guān)組成，利用離散量輸出控制模塊控制繼電器開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接配置模塊；當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)采集信號(hào)時(shí)，需要斷開(kāi)機(jī)上端與RIU的連接，防止測(cè)試系統(tǒng)采集信號(hào)給RIU帶來(lái)干擾；當(dāng)驗(yàn)證機(jī)電管理系統(tǒng)的工作性能時(shí)，需使測(cè)試系統(tǒng)代替機(jī)上端給RIU提供激勵(lì)信號(hào)，此時(shí)需斷開(kāi)機(jī)上端與RIU的連接開(kāi)關(guān)，閉合測(cè)試系統(tǒng)輸出激勵(lì)信號(hào)與RIU的連接開(kāi)關(guān)。對(duì)于RIU給機(jī)上端的輸出信號(hào)，當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)采集信號(hào)時(shí)，需斷開(kāi)RIU與機(jī)上端的連接開(kāi)關(guān)，防止測(cè)試系統(tǒng)給機(jī)上端帶來(lái)干擾。
[0030]所述的測(cè)試接口模塊包括:電連接器、接線端子板卡，用來(lái)連接被測(cè)對(duì)象與測(cè)試系統(tǒng)；每個(gè)機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱的測(cè)試接口模塊由4個(gè)128針、4個(gè)10針的航空插頭和接線端子板組成，以此來(lái)完成被測(cè)對(duì)象各通道至測(cè)試系統(tǒng)中的信號(hào)連接配置模塊的硬件連線。
[0031 ] 所述的測(cè)試供電模塊由可提供多種電壓類型的集成電源模塊組成，為被測(cè)對(duì)象提供測(cè)試激勵(lì)以及為離散量輸入單元、離散量輸出單元、模擬量輸出單元和RS422通信模塊供電。
[0032]—種機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器的測(cè)試方法:該測(cè)試方法基于硬件系統(tǒng)的高度可配置性，根據(jù)被測(cè)對(duì)象和測(cè)試任務(wù)的不同，通過(guò)運(yùn)行于主控計(jì)算機(jī)中的測(cè)試軟件，可完成系統(tǒng)的初始化和自檢。測(cè)試時(shí)，主控計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送指令給離散量輸出控制模塊，離散量輸出控制模塊對(duì)指令進(jìn)行解析，信號(hào)連接配置模塊中的繼電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行通斷控制，完成對(duì)信號(hào)通道的連接配置；通道連接配置完成之后，計(jì)算機(jī)發(fā)送指令給模擬量輸入單元、離散量輸入單元和模擬量輸出模單元，開(kāi)始采集各個(gè)通道上的數(shù)據(jù)和輸出激勵(lì)給各個(gè)通道，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由以太網(wǎng)機(jī)箱模塊傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)的工控機(jī)內(nèi)存緩沖隊(duì)列中，經(jīng)數(shù)據(jù)處理和分析模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示；測(cè)試作業(yè)完成后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)回放功能對(duì)已有測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行回放顯示，供進(jìn)一步分析。該方法的步驟為:
步驟一:系統(tǒng)的初始化與自檢；系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先需要選定被測(cè)對(duì)象(RIU)以及測(cè)試機(jī)箱，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇讀取對(duì)應(yīng)的配置文件，加載系統(tǒng)的配置信息；隨后用戶可進(jìn)行系統(tǒng)自檢，自檢完成后生成日志文件供用戶查看。
[0033]步驟二:測(cè)試配置；在本系統(tǒng)中，根據(jù)不同的測(cè)試任務(wù)和被測(cè)對(duì)象，系統(tǒng)將對(duì)硬件資源進(jìn)行不同的分配，所以在開(kāi)展測(cè)試前，需要進(jìn)行測(cè)試配置；操作人員選定被測(cè)對(duì)象和測(cè)試機(jī)箱后，系統(tǒng)將加載給定的被測(cè)對(duì)象配置文件，緩存任務(wù)信息。
[0034]步驟三:開(kāi)展逐個(gè)信號(hào)測(cè)試；解析加載的被測(cè)RIU描述文件，對(duì)系統(tǒng)測(cè)試資源進(jìn)行調(diào)度與分配后，對(duì)被測(cè)RIU的每個(gè)類型的每一通道信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。
[0035]步驟四:開(kāi)展批量信號(hào)測(cè)試；解析加載的被測(cè)RIU描述文件，對(duì)系統(tǒng)測(cè)試資源進(jìn)行調(diào)度與分配后，選擇多路相同和不同種類的分別進(jìn)行信號(hào)測(cè)試。
[0036]步驟五:數(shù)據(jù)采集處理和存儲(chǔ)；在測(cè)試過(guò)程中，模擬量輸入單元以ΙΟΚΗζ頻率采集來(lái)響應(yīng)通道上的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至主控計(jì)算機(jī)里，并存儲(chǔ)至硬盤，為波形回放和頻率解算提供數(shù)據(jù)源。
[0037]步驟六:提供波形回放；測(cè)試結(jié)束后，可對(duì)存儲(chǔ)至硬盤的原有測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，供查看分析，數(shù)據(jù)回放時(shí)，操作人員可用不同回放速度觀察全部數(shù)據(jù)曲線和當(dāng)前回放時(shí)刻的瞬態(tài)值。
[0038]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了說(shuō)明，但這些說(shuō)明并不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，包括主控計(jì)算機(jī)、機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱，所述的主控計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接到機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱上； 所述的主控計(jì)算機(jī)包括:仿真激勵(lì)器應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)單元，主控計(jì)算機(jī)是一種應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下的工控機(jī)，測(cè)試軟件運(yùn)行于其中，是測(cè)試系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度中心、控制中心，也是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的核心，其采用高速多核CPU作為處理器，大內(nèi)存及大容量高速固態(tài)硬盤，實(shí)現(xiàn)發(fā)送控制命令，接收采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； 所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱包括:交換機(jī)，以太網(wǎng)機(jī)箱模塊、離散量輸出控制模塊、RS422通信模塊、信號(hào)連接配置模塊、測(cè)試接口模塊、供電模塊；以太網(wǎng)機(jī)箱模塊、離散量輸出控制模塊、RS422通信模塊均通過(guò)以太網(wǎng)連接至機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱內(nèi)部的交換機(jī)上，交換機(jī)將數(shù)據(jù)路由到機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱的網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)而與主控計(jì)算機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述以太網(wǎng)機(jī)箱模塊包括模擬量采集單元、離散量采集單元、模擬量輸出單元；其中模擬擬量采集單元、離散量采集單元、模擬量輸出單元均安裝在以太網(wǎng)機(jī)箱的插槽內(nèi)，此以太網(wǎng)機(jī)箱采用8槽NICdaq-9188 機(jī)箱； 所述的t旲擬量米集單兀是指:具有t旲擬量輸入的尚速、尚精度DAQ板卡以及調(diào)理電路，對(duì)被測(cè)對(duì)象的電壓、電流以及頻率信號(hào)進(jìn)行采集；其模擬輸入DAQ板卡采用N1-9205采集卡，其模擬量采集通道為32路單端模擬輸入，通道采集速率可達(dá)250kS/s，電壓采集范圍為±200 mV 至 10 V ； 所述的離散量采集單元是指:具有數(shù)字量輸入的高速、高精度DAQ板卡以及調(diào)理電路，對(duì)被測(cè)對(duì)象的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集；其數(shù)字量輸入OAQ板卡采用N1-9425采集卡，其數(shù)字量采集通道達(dá)32路，兼容12V和24V電平； 所述的模擬量輸出單元是指:具有模擬量電流和電壓輸出的高速、高精度DAQ板卡，給被測(cè)對(duì)象輸出電壓、電流以及頻率激勵(lì)信號(hào)；模擬電壓輸出DAQ板卡采用N1-9264板卡，其模擬電壓輸出通道為16路，每通道采樣率可達(dá)25ks/s ;電流輸出DAQ板卡采用N1-9265板卡，其模擬電流輸出通道為4路，通道采樣率可達(dá)100kS/S。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述離散量輸出控制模塊的輸出端與信號(hào)連接配置模塊的輸入端與相連；離散量輸出控制模塊是一種能夠輸出高低電平數(shù)字量的微控制器系統(tǒng)，其控制器選用TMS320F28335，時(shí)鐘頻率可達(dá)150M，內(nèi)置高速SPI串行接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述RS422通信模塊是指:能夠?qū)⒍鄠€(gè)RS422串口轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的串口服務(wù)器，此串口服務(wù)器采用4串口服務(wù)器ZLAN5400，采集機(jī)上端各控制器向RIU發(fā)送的RS422串口數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述信號(hào)連接配置模塊是指:機(jī)上、RIU、測(cè)試系統(tǒng)之間的連接關(guān)系程控切換電路，其由繼電器開(kāi)關(guān)組成，利用離散量輸出控制模塊控制繼電器開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接配置模塊；對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)采集信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與測(cè)試系統(tǒng)接通、斷開(kāi)功能；對(duì)于激勵(lì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)上與RIU連接、斷開(kāi)，機(jī)上與測(cè)試系統(tǒng)連接、斷開(kāi)功能。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述測(cè)試接口模塊包括:電連接器、接線端子板卡。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器，其特征在于，所述測(cè)試供電模塊由可提供多種電壓類型的集成電源模塊組成。8.一種如權(quán)利要求1所述的機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:系統(tǒng)的初始化與自檢； 步驟二:測(cè)試配置:根據(jù)測(cè)試任務(wù)和被測(cè)RIU的不同，系統(tǒng)將記錄對(duì)應(yīng)的測(cè)試信息和加載指定的被測(cè)RIU配置文件； 步驟三:開(kāi)展逐個(gè)信號(hào)測(cè)試:解析加載的被測(cè)RIU描述文件，對(duì)系統(tǒng)測(cè)試資源進(jìn)行調(diào)度與分配后，對(duì)被測(cè)RIU的每個(gè)類型的每一通道信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄試驗(yàn)結(jié)果； 步驟四:開(kāi)展批量信號(hào)測(cè)試:解析加載的被測(cè)RIU描述文件，對(duì)系統(tǒng)測(cè)試資源進(jìn)行調(diào)度與分配后，選擇多路相同和不同種類的信號(hào)分別進(jìn)行測(cè)試，觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄試驗(yàn)結(jié)果; 步驟五:數(shù)據(jù)采集處理和存儲(chǔ):顯示多通道信號(hào)波形，智能過(guò)濾并存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)； 步驟六:提供波形回放:測(cè)試事后，可對(duì)存儲(chǔ)至硬盤的舊有測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行事后數(shù)據(jù)回放，供查看分析。
【專利摘要】機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器包括主控計(jì)算機(jī)、機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱，主控計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接到機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱上，在機(jī)上地面試驗(yàn)仿真激勵(lì)器測(cè)試機(jī)箱內(nèi)部，包括交換機(jī)，以太網(wǎng)機(jī)箱模塊、離散量輸出控制模塊、RS422通信模塊、信號(hào)連接配置模塊、測(cè)試接口模塊、供電模塊；其中在太網(wǎng)機(jī)箱模塊插槽內(nèi)插有模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、離散量輸入單元，以太網(wǎng)機(jī)箱模塊、離散量輸出控制模塊、RS422通信模塊均通過(guò)以太網(wǎng)連接至機(jī)箱內(nèi)部的交換機(jī)上，交換機(jī)將數(shù)據(jù)路由到測(cè)試機(jī)箱的網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)而連接至主控計(jì)算機(jī)；實(shí)現(xiàn)主控計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)上信號(hào)的采集以及對(duì)RIU輸出激勵(lì)信號(hào)。
【IPC分類】G01R31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105319463
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510680244
【發(fā)明人】田豐, 喻勇濤, 張遠(yuǎn)康, 馬超群
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日