基于PXI技术的测试设备在装甲车上的应用

论文摘要

基于PXI总线结构的自动测试系统是仪器技术、通信技术、总线技术、数字化技术、计算机技术、数字模拟电路故障诊断技术等有机结合的产物。本文主要结合装甲装备通用检测诊断平台研究、某型板级测试诊断系统的研制,完成了以下研究工作:1.对国内外ATS体系结构、装备智能故障诊断基本方法及发展趋势进行分析和系统综述。总结了新一代ATS的关键技术,其突出特征是开放式,其关键是系统之间及系统内部软、硬件接口的标准化。2.研究了针对大型复杂装备的智能故障诊断方法。在研究知识获取的一般框架和机器策略的基础上,针对知识获取这一瓶颈问题。提出一种基于仿真的故障知识获取方法和基于遗传算法的机器学习机制。针对智能故障诊断系统工程开发中存在的问题,提出了实用的人机接口模块、故障诊断推理模块、故障诊断信息获取模块、机器学习模块在工程开发策略和方法步骤。3.在分析任务后,针对目前流行的几种总线模式的自动测试系统进行了比较。设计并具体实现了基于PXI总线结构的第二代装甲装备火控系统板级自动测试与诊断系统。其中测试软件包括:测试执行、测试仿真、故障诊断、系统自检和自校准等功能;使系统具有两种功能检测方式,即电路板/模块级测试与系统级测试。实验表明该系统应具有较好的开放性、可扩充性、可移植性和通用性。4.完成了系统测试程序集(TPS)、被测电路板的TPS及待测板卡TPS的开发。其中需要被测的电路板有5块,它们是CPU板、I/O板、电源板、步进电机驱动板及待测控制板等。在TPS源代码开发之后,对代码进行实板测试,结果证明开发的TPS具有能提供自动与人机交互两种测试方式;具有检测测试能力;具有故障诊断与定位能力;具有较高的故障覆盖率;具有友好的人机交互界面与操作提示。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、研究目的及意义
• 1.2 军用 ATS 发展趋势
• 1.2.1 新一代ATS 体系结构
• 1.2.2 新一代ATS 的关键技术
• 1.3 装备智能故障诊断的产生与发展
• 1.3.1 装备智能故障诊断的产生与发展现状
• 1.3.2 装备智能故障诊断基本方法及发展趋势
• 1.4 主要研究工作和内容安排
• 1.4.1 主要研究工作
• 1.4.2 内容安排
• 第二章 装备智能故障诊断方法
• 2.1 引言
• 2.2 智能故障诊断系统
• 2.2.1 智能故障的基本概念
• 2.2.2 智能故障诊断系统的结构与功能
• 2.2.3 智能故障诊断的方法
• 2.3 知识获取
• 2.3.1 知识的分类
• 2.3.2 知识获取的方法
• 2.3.3 基于故障仿真的故障知识获取方法
• 2.3.4 知识获取的一般框架
• 2.4 智能故障诊断系统的机器学习方法
• 2.4.1 机器学习的概念
• 2.4.2 机器学习方法
• 2.4.3 基于遗传算法的机器学习机制
• 2.4.4 机器学习策略
• 2.5 装备故障智能论断系统开发策略
• 2.5.1 研究系统开发策略的必要性
• 2.5.2 系统存在的问题
• 2.5.3 系统开发策略
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统分析
• 3.1 项目背景
• 3.2 任务需求和系统设计原则
• 3.2.1 任务需求
• 3.2.2 任务设计原则
• 3.3 开发环境和PXI 总线技术
• 3.3.1 开发环境
• 3.3.2 PXI 总线技术
• 3.4 本章小结
• 第四章 测试系统构成
• 4.1 测试系统硬件平台
• 4.2 测试系统软件平台
• 4.3 本章小结
• 第五章 TPS 开发
• 5.1 数字系统测试研究
• 5.2 模拟系统测试研究
• 5.3 TPS 开发步骤
• 5.4 本章小结
• 第六章 火控计算机TPS 设计
• 6.1 CPU 板
• 6.1.1 CPU 板功能原理简述
• 6.1.2 CPU 板测试资源总表
• 6.1.3 CPU 板测试方案
• 6.2 I/O 板
• 6.2.1 I/O 板功能原理简述
• 6.2.2 I/O 板测试方案
• 6.2.3 I/O 板TPS 文件编写
• 6.3 电源板
• 6.3.1 电源板功能原理简述
• 6.3.2 电源板测试方案
• 6.3.3 电源板TPS 文件编写
• 6.4 步进电机驱动板
• 6.4.1 步进电机驱动板功能原理简述
• 6.4.2 步进电机驱动板测试方案
• 6.4.3 步进电机驱动板TPS 文件编写
• 6.5 控制板
• 6.5.1 控制板功能原理简述
• 6.5.2 控制板测试方案
• 6.5.3 控制板TPS 文件编写
• 6.6 火控计算机适配板设计
• 6.7 测试代码检验
• 6.8 本章小结
• 第七章 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学习期间取得的学术成果