冗余伺服机构自动化测试系统
编者按： 摘要：本文针对伺服机构产品类型多、测试状态多、测试环境复杂的特点，设计了一套易扩展、易使用、易维护的自动化测试系统。系统硬件包括数据采集控制模块、信号调理模块、功率放大模块和电源调理模块，系统软件基于LabVIEW的虚拟仪器技术，利用动态调用子面板技术进行开发设计，并结合报表插件和数据库插件实现测试参数保存和测试报表制作。同时软件自动保存所有测试数据，便于事后数据回放及溯源。测试系统在冗余和非冗余伺服机构的流水线测试及交付中应用，并取得良好结果。 引言 伺服机构是航天运载火箭控制系统推力矢
电源信号调理卡：主要用于对供电DC电源和中频电源的电流进行信号转换，并进行过压、欠压、过流保护，由于DC电源和中频电源在启动机箱中已经经过霍尔传感器的转换，信号已经为电压信号，故该卡主要完成电压信号放大。
信号调理卡1：主要用于为伺服机构充气压力传感器、油面电位器、入口压力传感器遥控电压提供精准的参考电压源。电压源电压可调且有一定功率，该板卡中采用电源管理芯片完成信号调理。
信号调理卡2：主要用于为充气压力传感器、油面电位器、入口压力传感器的遥测电压信号进行调理，以满足多功能卡6232 1 AD采样电路接口的要求。同时完成对各级伺服机构控制信号、采集信号的切换。
1.2 测试系统软件设计
软件安装的驱动及插件模块有： DAQmx 9.4、Report generation toolkit、Database connectivity toolkit。
软件主要实现了对各种伺服机构在空载、负载、大泵空载状态下的自动化测试，测试项目包括：建压时间、极性测试、零漂、开环速度、位置回环、动态、磨合寿命、反馈电压、监测、笔录仪、连续测试等测试项目[3]。测试完成后，软件自动生成Word报表和Excel报表，设置软件文件保护密码。报表名字和保存路径由操作人员指定。测试报告完整保存测试数据和计算参数，报表保存过程中，自动完成对相应测试数据的自动判读，并把超差数据自动标红。软件在测试过程中实时存储了测试数据，数据文件的格式为TDMS格式，操作人员可在笔录仪模块中回放历史数据，查看产品的性能表现情况。软件设计框图如图3所示。
软件采用动态加载模块的方式设计，模块是构成软件的一部分，是具有独立功能，具有一致的输入、输出接口的单元。模块化的软件设计结构可以提高软件质量、缩短开发周期。大量重用已有的经过试验、生产和市场验证的模块，可以降低设计风险，提高软件的可靠性。模块实现软件功能的分离和隔离，使问题的发现和设计的改进变得容易，模块实现功能的抽象和实现分离，使设计人员容易掌握软件全局，同时设计人员可以屏蔽掉与本领域无关的细节，从而关注更高层次的设计逻辑。模块功能的独立性和接口的一致性，使模块研究更加专业化和深入，可以不断通过升级模块自身性能来提高软件的整体性能和可靠性，而不影响到软件中的其他模块[4]。
软件各个模块设计完成后，各个测试项目独立调用多功能板卡DO输出、多功能板卡AD采样、多功能板卡AO输出模块(以上三个模块简称硬件模块)，各个测试项目之间没有任何耦合性，硬件模块之间也没有耦合性。多功能板卡DO输出模块通过队列方式接收指令，可接收产品类型+测试状态+开环/闭环的指令，然后按照指令进行相应的硬件操作。输出完成后，该模块发送完成消息给Caller。多功能板卡AO输出模块通过队列方式接收指令，可接收电流值+直流、电流值+交流+频率+信号类型、电流值+交流+频率+信号类型+载波电流值+交流+频率的指令，输出完成后，该模块发送完成消息给Caller。多功能板卡AD模块通过队列方式接收指令，可接收原始数据的指令。输出完成后，该模块发送完成消息给Caller。硬件模块的功能可根据需求增加，测试项目与硬件模块之间的测试消息也可根据需求不断变化。模块的扩展不受限制。
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