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《电子科技大学》 2010年
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基于虚拟仪器的信号采集与控制系统开发

曾秀云  
【摘要】:飞机综合化航空电子系统的研制离不开系统仿真,航电仿真实验室是航电系统设计的测试验证平台,是机载软件开发、子系统开发、系统综合以及工程试飞支持和维护各个阶段所必备的工具和手段,通过仿真试验可大大缩短航电系统研制周期,降低研制成本。 航电仿真实验室的主体——航电仿真设施是一个相当复杂的软/硬件系统,设施的运行控制过程,需要大量的数据作为输入输出条件,数据采集/控制系统是航电仿真设施必不可少的重要组成部分。本课题就是为某型飞机航电仿真实验室开发一套数据采集控制系统——前端采集/控制系统ACS(Acquisition and Control System)。 本文首先阐述了数据采集的基本理论和虚拟仪器技术的概念、特点,介绍了航电仿真实验室的构成,然后对本课题的研究对象、数据类型进行了详尽的需求分析,在此基础上分别进行了硬件设计和软件设计。在硬件设计部分,从硬件实现的可行性、开发周期、可靠性、成本等因素考虑,确定了数据采集控制系统的硬件方案为基于PC总线的数据采集板卡(DAQ)方案,并对主控计算机、数据采集卡、信号调理等部分的选型和连接方式进行了研究,最后构建了采集控制系统的硬件平台。软件设计方面,对软件的实现方法进行了探索,确定了以LabWindows/CVI8.0和Visual C++6.0两种开发工具相结合的方式,充分利用这两种工具各自的特点。软件设计采用了层次化、模块化的方法,各个模块之间没有或只有很少的藕合,程序结构清晰、可读性强,易于扩展和维护。对硬件资源和被测信号,使用了配置文件,使软件具备一定的通用性。 本课题实现了对模拟座舱和航电各子系统多种类型的数据的采集和驱动;实现了“仿真开关”的功能,在没有模拟座舱的情况下也一样能支持系统实验;为最终用户——航电系统设计人员和机载软件开发人员呈现了一组方便友好的人机界面(虚拟面板)。 经过测试和实际应用验证,系统运行稳定,实时性、可靠性完全能满足航电系统实验的应用要求,达到了课题目的。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP274;V216.8

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