基于LabVIEW的飛機電氣綜合試驗管理系統設計

摘要：利用虛擬儀器軟件平臺LabVIEW 8．6開發一種飛機電氣綜合試驗自動管理系統操作平臺，用于測試飛機電氣各項性能指標的重要試驗環境。在詳細介紹該系統各組成部分的基礎上，重點分析了試驗自動管理系統的組成與功能。試驗自動管理系統通過高速以太網實現與各試驗子設備之間的數據通信，以達到對各子系統遠程控制和試驗結果的上傳。所設計的操作系統可針對不同的子系統來配置相應的控制操作命令，并實現對操作命令的保存、發送至各子系統；子系統接收操作系統的命令并執行和完成相應的動作。經實際運行測試，該系統運行穩定，人機交互界面良好，操作簡便，自動化程度較高。
關鍵詞：LabVIEW；綜合試驗管理系統；高速以太網；操作命令

飛機供電系統是現代飛機的一個重要組成部分，指的是電能的生產、變換和輸配的一整套裝置所組成的一個完整系統，它的作用是向飛機上所有用電設備提供電能，以保證飛機的安全飛行和完成運輸或作戰任務。針對于飛機供電系統的地面測試試驗對研究其性能和功能有著重要意義，傳統的飛機測試試驗主要采取試驗人員手動逐項操作完成或者測試系統軟件按照既定的測試步驟進行特定項目的測試試驗，試驗項目有限，試驗周期長，比較適合飛機定型后的檢測、維護試驗。針對這一情況，為了縮短設計階段的試驗周期，使試驗過程標準嚴格統一，試驗項目盡可能完備，提高試驗效率和精度，提出為飛機供電控制管理系統的綜合試驗，設計、開發一套試驗自動化管理系統，用以測試電網的協調能力和轉換時間。
針對試驗測試領域的特殊測試要求，采用LabVIEW 8．6集成開發環境。LabVIEW是一種圖形化的編程語言，又稱為“G”語言，是目前應用最廣、發展最快、功能最強的圖形化軟件開發集成環境。它結合了簡單易用的圖形化開發方式和靈活強大的編程語言，提供一個直覺性環境，并通過與測量硬件的密切結合，讓用戶迅速開發出有關系統。

1 系統組成原理
1．1 整個系統組成
整個綜合試驗管理系統組成如圖1所示。圖中所示的試驗系統主要由綜合試驗自動管理系統、各個子系統、交流電源和試驗負載組成。其中，子系統包括故障注入系統、試驗模型、試驗信號分析系統、終端1、終端2、終端3以及終端4。綜合試驗管理系統將按照各個子系統所配置的操作命令通過以太網發送至各子系統，子系統接收到命令后，執行與自己相關的動作，并將執行后的結果通過以太網反饋至綜合試驗自動管理系統，用以對各子系統的試驗結果進行綜合處理與分析。

1．2 綜合試驗管理系統組成
實現系統中各終端、試驗項目／流程的配置管理、試驗任務的生成、實施和控制，根據試驗任務向各終端發送遠程控制指令，采集試驗結果數據，控制試驗流程，提供人機交互界面。此外，定義系統中各終端之間交互信息的格式與響應規程，完成對試驗網絡各終端設備的試驗項目配置管理，并完成系統典型試驗流程的配置管理；按照配置好的試驗流程，通過試驗現場總線分別向各終端設備發送控制指令，使系統按照要求完成試驗；完成試驗結果的記錄和一致性比對，形成試驗報告；提供手動和自動兩種工作模式，完成對試驗的控制；試驗前完成試驗系統的自檢測。

2 綜合試驗管理系統設計
該系統軟件采用NI公司的LabVIEW 8．6作為開發平臺。LabVIEW具有內置的圖形用戶界面，操作直觀，使用簡便，特別是包含豐富的數據分析處理庫函數，提供了編程巨大的靈活性和很高的可靠性，能夠充分實現操作靈活，功能強大和用戶界面友好的設計要求。綜合試驗自動管理系統計算機采用研華ACP-4320工控機，主要完成對試驗的監控、參數設置、數據記錄和顯示、試驗數據保存備份等功能，并將用戶下達的命令和配置參數傳送到各終端設備。工控機選用數據采集卡、工業級數字I／O卡和用于進行信號調理的各種功能模塊，負責系統實時數據采集，人性化顯示、管理和控制，并將試驗數據和當前試驗狀態返回到主控機。各終端設備對相應設備進行實時管理，并根據主控計算機下達的命令，完成數據采集和控制等特定功能，并將試驗數據和當前試驗狀態返回到上位機。