0 引 言
陀螺仪是渠道安稳体系的灵敏丈量元件,它灵敏台体的角运动信号,经过渠道伺服回路,树立渠道的安稳基准。因而陀螺仪的功用直接影响到渠道安稳体系的功用,对严厉测验其动态功用指标具有重要的含义。
传统的测验设备和手法杂乱且功率低,为了便于对陀螺仪进行机内测验,改进丈量作用,运用当今首要工业操控计算机技能——嵌入式PC/104总线结构来建立测验体系,其共同的仓库总线扩展办法,可使其具有体积小、功耗低、牢靠性高档特色;其次,运用美国NI公司开发的虚拟仪器LabVIEW,为开发渠道规划软件,使其人机界面友爱、功用强大、开发功率高、可维护性强,且测验精度和牢靠功用得到充沛确保。
1 测验体系硬件组成
该测验体系由PC/104工控计算机、DMM-32-AT多功用数据收集卡、信号调度模块组成。其测验体系组成框图如图1所示。
(1)PC/104工控计算机。选用DIGITAL-LOG-%&&&&&% AG公司的MSMP3SEV,它是一个根据PC/104(ISA总线)和PC104/Plus(PCI总线)的高牢靠ALL-IN-ONE CPU模块,主板首要集成了最大256 MB内存、256 KB二级高速缓存、2个RS 232C 串口、1个LPT1并口、EIED硬盘接口、规范软盘接口、CRT显现器接口、平板显现器接口、鼠标接口、1个USB接口、看门狗计数/守时电路等。
(2)DMM-32-AT多功用数据收集卡。4路12位D/A模仿输出,16位差分或32位单端16位模仿输入,24路数字I/O端口,最高采样速率为200 Mb/s。该多功用收集卡首要用于鼓励信号的产生,测验信号的收集以及操控信号的产生。
(3)信号调度模块。首要是将计算机给定的电压操控信号改换为电压或电流信号,对动态测验的鼓励信号进行整形、扩大、滤波,以及对测验信号进行滤波,再由数据收集卡进行收集和处理。
体系的作业原理为:由PC/104操控,经过DMM-32-AT的D/A端口产生测验信号,经过调度,对陀螺仪力矩器施加指令电流信号,以模仿陀螺仪输入轴的角运动,使力矩器产生一个力矩,引起陀螺仪自转轴产生偏转。这时信号器输出一个电压,经扩大器后转换成一个电流输入到力矩器,使力矩器内本来外加电流减小到零,使转子自转轴处于平衡状况。经过信号调度模块对信号器上的电压进行改换,由A/D采样模块进行采样,输入到PC/104工控机,体系再对收集数据进行处理、判别和显现。这整个进程是由程序操控主动完结的。
2 软件规划
陀螺仪的动态测验软件选用LabVIEW软件进行规划,LabVIEW不仅是软件开发环境,并且是一个编程软件,它是一种合适运用于任何编程使命,具有扩展函数库的通用编程言语。它界说了数据模型、结构类型和模块调用语法规矩等编程言语的基本要素,在功用完好性和运用灵活性上不亚于任何高档言语。Lab- VIEW供给了丰厚的数据收集、剖析和存储库函数以及包含DAQ,GPIB,PXI,VXI,RS 232在内的各种仪器通讯总线规范的一切功用函数。可是LabVIEW所供给的功用仅能驱动NI公司支撑的数据收集卡,DMM-32-AT是第三方数据收集模块,它需求用户自己规划开发驱动程序。
2.1 DMM-32-AT驱动程序的完成
LabVlEW供给了对外部代码调用的接口库函数。其间,调用库函数(Call Library Function,CLF)节点使得用户能够方便地调用规范同享库和自界说库函数。在此,规划的数据收集体系便是经过LabVIEW供给的。CLF完成对动态衔接库(Dynamic Link Library,DLL)调用的办法.完结对第三方数据收集模块的驱动,完成LabVIEW与一般数据收集模块的结合。
运用VC++生成一个dmm32driver.dll的动态链接库,经过CLF节点对其调用,以完成该数据收集卡的驱动,该程序完成的首要源代码为:
需求留意的是,在头文件中参加extcode.h,以便在DLL程序中运用LabVIEW中的数据类型,防止在传递参数和返回值时抵触。其次,需求在导出的函数原型前增加_declspec(dllexport)关键字,指出函数的出口。由此,可从一个动态链接库文件中输出数据、函数、类以及类成员函数而不需求.def文件。
2.2 数据收集流程
该测验体系选用如图2所示的单线程循环软件架构。选用单线程结构能够确保每个使命在一次数据收集循环中都能得到有用履行,既能满意数据的实时收集,又能确保数据的完好存储,增强了测验的牢靠性。与此同时,选用单线程结构也简化了流程操控,防止了多线程结构中各个使命之间的调度与操控的杂乱问题。