基于發(fā)動(dòng)機性能虛擬儀器測試系統設計

　1 引 言
　隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機電控技術(shù)的發(fā)展，對發(fā)動(dòng)機測試提出了更高的要求。發(fā)動(dòng)機試驗的自動(dòng)化成為提高發(fā)動(dòng)機測試效率和質(zhì)量的重要方法。虛擬儀器是用軟件將計算機與標準化虛擬儀器硬件結合起來(lái)，從而實(shí)現傳統儀器功能的模塊化，以達到自動(dòng)測試與分析的目的。利用虛擬儀器技術(shù)用戶(hù)可以通過(guò)圖形化的編程環(huán)境和操作界面，輕松完成對待測對象的信號調理、過(guò)程控制、數據采集、數據分析、波形顯示、數據存儲、故障診斷以及網(wǎng)絡(luò )通信等功能，大大縮短了系統開(kāi)發(fā)周期；同時(shí)由于采用了標準化的虛擬儀器軟硬件，測試系統的兼容性和擴展性也得到了很大程度的增強；除此以外，虛擬儀器技術(shù)的靈活性強和可重用度高，可以使用戶(hù)的測試系統規模最小化，且易于升級和維護，用戶(hù)甚至可以使用現有硬件組成另一套測試系統，從而減少不必要的重復投資，降低系統的開(kāi)發(fā)成本。

　　2 系統組成及工作原理

　?。?）系統組成

　　發(fā)動(dòng)機性能虛擬儀器測試系統主要由主控機模塊、cFP實(shí)時(shí)監控模塊、測功機模塊以及待測發(fā)動(dòng)機模塊四部分組成，如圖1所示。

　　圖1 發(fā)動(dòng)機性能虛擬儀器測試系統

　　主控機模塊為一臺DELL工作站，用于提供圖形化用戶(hù)界面，完成對系統硬件的配置和對用戶(hù)界面和控制參數的設置，并實(shí)時(shí)更新各指標參量對時(shí)間的波形顯示，經(jīng)過(guò)曲線(xiàn)擬合后得到發(fā)動(dòng)機特性曲線(xiàn)，最后完成測試數據的記錄工作。與此同時(shí)，主控機還通過(guò)嵌入式NI PCI數據采集卡完成對非控制參量，如壓力、油耗等的測量工作。

　　cFP實(shí)時(shí)監控模塊由兩部NI cFP分布式I/O系統組成，通過(guò)TCP/IP協(xié)議與主控機通信，從主控機獲得控制參數命令來(lái)控制測功機，并返回從測功機模塊采集來(lái)的數據信號，交由主控機處理。其中模塊A用于完成實(shí)時(shí)自動(dòng)加載和控制指標參量的測量，并提供過(guò)載保護、緊急停車(chē)以及非法停機后的系統重建等應急措施；模塊B用于完成對待測發(fā)動(dòng)機各溫度點(diǎn)的實(shí)時(shí)監測。

　　測功機模塊被用于為待測發(fā)動(dòng)機提供一定的負載，并由其內部的傳感設備將待測發(fā)動(dòng)機在該負載下的扭矩、轉速以及輸出功率等待測指標參量轉換為cFP實(shí)時(shí)監控模塊A可以接受的電壓信號。