基于PCI数据采集卡的飞机供电参数测试系统的应用研究
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摘要
随着计算机技术的高速发展，基于计算机的虚拟仪器在工程、科研、国防和医疗等领域中得到了越来越多的应用。尤其是PCI总线的发展以及图形界面操作系统的出现，大大提高了虚拟仪器的性能以及使用的便利性。飞机供电参数测试系统是一种重要的虚拟仪器，能够完成对飞机供电信号的采集、监控、分析及信息提取等工作，并方便地利用计算机软件对数据进行特定的后续处理。
本文深入研究了飞机供电系统各项测试参数指标的测试方法，并结合数字信号处理的一些优化算法，如基2FFT、拉格朗日插值等，设计出了实用的测试系统。在对测试系统进行设计的过程中，均依据美国军用标准MIL-STD-704C，从而又验证了本系统的实用性和先进性。
对于软硬件结合的部分，即PCI数据采集卡的驱动设计部分，本文也进行了一定程度的研究，比如双缓冲读取数据方法的提出，以及一些驱动程序类库的开发。
最后对实测过程中出现的一些问题，诸如图像闪烁、系统校验等，本文都做了进一步探讨并做出了改进。
As a result of rapid development of computer technology, virtual instrument based computer has been widespread accepted in engineering, science, state defense, medical equipment. Especially, development of PCI bus and emerge of graphics interface operation system have greatly increased performance and convenience of virtual instrument. Measure system for Aircraft electrical power supply (MSAEPS) is a kind of important virtual instrument, which can acquire, observe and analyze signal of aircraft electrical power supply system (AEPSS), then do some special treatment to acquired data by computer software.
In this paper, I deeply researched measuring methods of parameter guideline to AEPSS, combined with some optimizing arithmetic in digital signal processing, such as FFT, method of Lagrange inserting value, and designed practicable measuring system. During process of designing, all method is based on American military standard MIL-STD-704C, which validated practicability and advantage of this MSAEPS.
In the part of interface of software and hardware, which is actually driver of PCI data acquire card, I do some research work, such as reading data by double buffers, and some class libraries of driver.
Finally, aimed at some new questions occurred in actual measuring, such as unstable twinkle of graphics, system calibrating, I have done more research work and offered amelioration.
本文深入研究了飞机供电系统各项测试参数指标的测试方法，并结合数字信号处理的一些优化算法，如基2FFT、拉格朗日插值等，设计出了实用的测试系统。在对测试系统进行设计的过程中，均依据美国军用标准MIL-STD-704C，从而又验证了本系统的实用性和先进性。
对于软硬件结合的部分，即PCI数据采集卡的驱动设计部分，本文也进行了一定程度的研究，比如双缓冲读取数据方法的提出，以及一些驱动程序类库的开发。
最后对实测过程中出现的一些问题，诸如图像闪烁、系统校验等，本文都做了进一步探讨并做出了改进。
As a result of rapid development of computer technology, virtual instrument based computer has been widespread accepted in engineering, science, state defense, medical equipment. Especially, development of PCI bus and emerge of graphics interface operation system have greatly increased performance and convenience of virtual instrument. Measure system for Aircraft electrical power supply (MSAEPS) is a kind of important virtual instrument, which can acquire, observe and analyze signal of aircraft electrical power supply system (AEPSS), then do some special treatment to acquired data by computer software.
In this paper, I deeply researched measuring methods of parameter guideline to AEPSS, combined with some optimizing arithmetic in digital signal processing, such as FFT, method of Lagrange inserting value, and designed practicable measuring system. During process of designing, all method is based on American military standard MIL-STD-704C, which validated practicability and advantage of this MSAEPS.
In the part of interface of software and hardware, which is actually driver of PCI data acquire card, I do some research work, such as reading data by double buffers, and some class libraries of driver.
Finally, aimed at some new questions occurred in actual measuring, such as unstable twinkle of graphics, system calibrating, I have done more research work and offered amelioration.
引文
[1]中华人民共和国国家军用标准GJB181-86，飞机供电特性及对用电设备的要求，1986
[2]中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB6448-90，飞机供电系统性能参数的数字式测试，1990
[3]美国军用标准MIL-STD-704A，飞机供电特性，1966
[4]美国军用标准MIL-STD-704B，飞机供电特性，1975
[5]美国军用标准MIL-STD-704C，飞机供电特性，1977
[6]美国军用标准MIL-STD-704D，飞机供电特性，1980
[7]美国军用标准MIL-STD-704E，飞机供电特性，1991
[9]严仰光主编，《航空航天器供电系统》，北京：航空工业出版社，1995
[10]蒋志扬、李颂伦主编，《飞机供电系统(修订版)》，北京：国防工业出版社，1990
[11]程佩青，《数字信号处理教程》，北京：清华大学出版社，1995
[12]应启珩、冯一云、窦维蓓编著，《离散时间信号分析和处理》，北京：清华大学出版社，2001
[13]刘君华编著，《现代检测技术与测试系统设计》，西安交通大学出版社，1999
[14]屠良尧李海涛编著，《数字信号处理与VXI自动化检测技术》，国防工业出版社，2000
[15]National Instruments, Labview User Manual,2000
[16]National Instruments, Using External Code in Labview, 2000
[17]徐科军 陈荣保等著，《自动检测和仪表中的共性问题》，清华大学出版社，2000
[18]胡广书编著，《数字信号处理》，清华大学出版社，2000
[19]李颂伦编著，《电气测试技术》，西北工业大学出版社，1992
[20](美)P．R．贝文顿著，仇维礼、徐根兴等译，数据处理和误差分析，北京：知识出版社，1986
[21]李树钰主编，数值计算方法，天津：天津科学技术出版社，1994
[22]王林、郭玉琦、史延东，飞机供电参数测试系统设计，测控技术，1993，Vol．12，No．5，10～12
[23]王林、史延东、郭玉琦，数字滤波技术在飞机供电参数测试中的应用，西北工业大学学报，1994，Vol．12，No．2，260～264
[24]王宏霞、王守方，飞机电气系统参数测试标准实施中问题分析，航空标准化与质量，2000，No．4，35～39
[25]赵新民编著，《智能仪器设计基础》，哈尔滨工业大学出版，1999
[26]赵茂泰编著，《智能仪器原理及应用》，电子工业出版社，1997
[27]应怀樵，虚拟仪器与计算机采集测试分析仪器的发展和展望，测控技术，2000，Vol．19，No．8，4～6
[28]曲东才，虚拟仪器技术及其在航空测试领域中的应用，新技术新仪器，2000，Vol．20，No．6，20～22
[29]王国燕，虚拟仪器技术在动态电参量测试中的应用，新技术新工艺，2000，No．7，7～9
[30]韩慧莲、徐建华、许丽净，虚拟仪器系统集成和软面板设计，计算机自动测量与控制，1998，No．1，12～14
[31]沈兰荪，数据采集技术，合肥：中国科学技术大学出版社，1990
[32]马明建、周长城编著，数据采集与处理技术，西安：西安交通大学出版社，1998
[33]曾繁泰、冯保初著，PCI总线与多媒体计算机，北京：电子工业出版社，1998
[34]李贵山、戚德虎著，PCI局部总线开发指南，西安：西安电子科技大学出版社，1997
[35]苗克坚、陆尧、车立昌，微机PCI总线接口的研究与设计，航空计算技术，2000，Vol．30，No．2，49～51
[36]郭四稳、古乐野，多通道大容量高速数据采集系统，四川大学学报(自然科学版)，2001，Vol．38，No．1，29～32
[37]张旭东、付强、何松华、李保国，基于PCI接口的多通道高速数据采集系统，数据采集与处理，2000，Vol．15，No．2，240～244
[38]张长隆、欧建平、张在德，PCI总线接口技术及其在雷达数据采集通道中的应用，微处理机，2000，No．1，45～48
[39]National Instruments Corporation, PID Control Toolset User Manual, November 2001
[40]National Instruments Corporation, Control and Simulation Software for G Reference Manual, February 1998
[41]National Instruments Corporation, Using External Code in LabVIEW, July 2000
[42]National Instruments Corporation, Using LabVIEW to Create Multithreaded Vis for Maximum Performance and Reliability, July 2000
[43]National Instruments Corporation, Getting Started with LabVIEW, July 2000
[44]National Instruments Corporation, LabVIEW User Manual, July 2000
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