LabWindows／CVI在飛行模擬器中的應(yīng)用
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1．4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
整個(gè)模擬器以工控機(jī)為核心，運(yùn)行信號(hào)均源于操縱負(fù)荷系統(tǒng)，操縱負(fù)荷系統(tǒng)分為操縱負(fù)荷裝置和飛機(jī)操縱系統(tǒng)，如圖2所示。其中操縱負(fù)荷裝置可以產(chǎn)生實(shí)際的模擬器座艙操縱力，使升降舵、副翼和方向舵發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳感器對(duì)位移，角度進(jìn)行測(cè)量。工控機(jī)對(duì)所收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，通過(guò)以太網(wǎng)傳給視景仿真計(jì)算機(jī)，使視景顯示器顯示相應(yīng)的視景畫面：工控機(jī)還將分析處理過(guò)的信號(hào)通過(guò)適配箱送往座艙儀表，驅(qū)動(dòng)儀表顯示相應(yīng)的數(shù)值。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187870.htm
2 基于LabWindows／CVI的模擬器軟件實(shí)現(xiàn)
2．1 LabWindows／CVl開發(fā)環(huán)境的選擇
LabWindows／CVI是一個(gè)基于ANSI C的交互式可視化軟件開發(fā)環(huán)境，是美國(guó)NI公司推出的面向儀器與測(cè)控過(guò)程的C／C++交互式開發(fā)平臺(tái)。它將功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的C語(yǔ)言與測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用其集成化開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、豐富的函數(shù)面板、強(qiáng)大的接口功能、豐富的庫(kù)函數(shù)以及功能齊全的軟件工具包，大大增強(qiáng)了C語(yǔ)言的功能。它將源代碼編輯、強(qiáng)有力的儀器庫(kù)、32位ANSI C編譯、鏈接、調(diào)試以及標(biāo)準(zhǔn)ANSI C庫(kù)集成在一個(gè)交互式開發(fā)環(huán)境中，極大地簡(jiǎn)化了圖形用戶接口的設(shè)計(jì)，同時(shí)為使用者提供了靈活的、內(nèi)置式數(shù)據(jù)采集分析和顯示功能。具有多種與硬件通信的方式，例如RS232，VXI等。同時(shí)，也可以建立TCP／IP通信機(jī)制。相對(duì)于VC、VB等其他開發(fā)工具，LabWi-ndows／CVI具有更強(qiáng)的硬件控制和數(shù)據(jù)分析處理能力，特別適用于各種測(cè)試、控制、故障分析及信息處理軟件的開發(fā)，尤其是大型復(fù)雜的測(cè)控軟件，可獲得優(yōu)良的測(cè)控性能。在LabWindows／CVI中，還加入了數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的軟件包，使其能夠滿足超大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和大型分布式遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的開發(fā)。
鑒于以上LabWindows／CVI的優(yōu)點(diǎn)，考慮到整個(gè)模擬器運(yùn)行的信號(hào)都來(lái)源于操縱負(fù)荷系統(tǒng)，這便構(gòu)成了以操縱負(fù)荷系統(tǒng)為主的測(cè)控系統(tǒng)。故本項(xiàng)目以LabWindows／CVI虛擬儀器編程語(yǔ)言作為軟件開發(fā)平臺(tái)。
2．2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
2．2．1 軟件結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)
軟件采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想，提高了編程效率，增強(qiáng)了軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。根據(jù)需要，系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行控制與輔助三大模塊，具體有以下9個(gè)部分。其整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
1)數(shù)據(jù)采集模塊 負(fù)責(zé)各種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的采集，按通道傳送給顯示、存儲(chǔ)模塊，并對(duì)輸入的波形信號(hào)進(jìn)行同步，其中還包括硬件的初始化和采集參數(shù)的設(shè)置。
2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 按照規(guī)定的格式將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。
3)數(shù)據(jù)顯示模塊 根據(jù)不同的需要實(shí)時(shí)顯示模擬器航姿、仰角等參數(shù)以及波形、軌跡和各種譜圖。
4)數(shù)據(jù)分析模塊 將采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，和預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)相比較，進(jìn)而算出調(diào)節(jié)量。采用的數(shù)據(jù)分析方法有：時(shí)域分析、頻域分析、相關(guān)分析、回歸分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、趨勢(shì)分析和高級(jí)分析等。
5)儀表驅(qū)動(dòng)模塊 將控制數(shù)據(jù)發(fā)送至通道，產(chǎn)生各種調(diào)節(jié)儀器的控制命令。
6)文件管理模塊 提供數(shù)據(jù)輸出、報(bào)表打印以及歷史查詢。
7)數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，同時(shí)存放檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)論，根據(jù)檢測(cè)內(nèi)容做出記錄表單。
8)報(bào)警模塊 系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警，顯示故障類型并啟動(dòng)保護(hù)措施。
9)TCP通信模塊 完成3D視景系統(tǒng)之間的通信。
運(yùn)5操縱負(fù)荷系統(tǒng)仿真系統(tǒng)采用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其流程如圖4所示。
評(píng)論