Digital signal generation, digitising and control on MTU-17 diagnostic complex

Abstract

Целью данной научно-исследовательской работы является разработка программного комплекса в среде программирования LabVIEW для настройки и выполнения задач диагностики, измерения и управления на высокотехнологическом измерительном комплексе МТУ-17. МТУ-17 (модульная тестовая установка) включает в себя модульные приборы открытого промышленного стандарта PXI. Различные устройства легко устанавливаются, заменяются и используются в едином синхронном исполнении. Функцию обработки данных и управления берет на себя компьютер. Таким образом, используемая модульная программно управляемая архитектура позволяет непрерывно увеличивать производительность и соответствует требованиям, которые сегодня предъявляются к средствам управления, тестирования и автоматизации. Работа выполнена на 35 страницах и состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Введение включает в себя актуальность темы работы, описания диагностического комплекса и используемой среды разработки и обзор литературы. Первая глава содержит физические и математические постановки задач, решаемых на МТУ-17, и методики их решения с использованием разработанного программного комплекса. Поставлены следующие задачи: тестирование и верификация аналого-цифровых модулей, диагностика положения шнура плазмы в токамаке, стабилизация полета квадрокоптера, управление сервоприводом. Во второй главе рассмотрены шесть модульных приборов, их возможности, функции и используемые программные компоненты. Третья глава содержит практическую часть работы, включая эксперименты с демонстрацией программного кода и его описанием. В заключении приводится краткое описание результатов работы. Список литературы включает 25 наименований. Приведенные в работе программы и их описание позволяют управлять шестью модульными приборами: источником питания, двумя генераторами аналоговых сигналов, устройством цифрового ввода-вывода, цифровым осциллографом и мультиметром. Разработанный программный комплекс использован на практике для проведения демонстрационных экспериментов.

The aim of this research paper is the software program development to provide diagnostics, measurements and control on high-tech measuring complex MTU-17. It’s used widespread development environment LabVIEW. MTU-17 (modular testing system) includes modular devices of the open industry standard PXI. Various devices can be easily installed, replaced, or used in common synchronous execution. Special industrial computer takes over the functions of data processing and control. Thus, used modular software driven architecture allows user to continuously increase productivity and meet the requirements, which are required today for the modern control tools, testing and automation. Present paper includes 35 pages and consists an introduction, three chapters, conclusion and list of references. Introduction presents the relevance of the work, descriptions of the diagnostic complex and descriptions of the used development environment as well as review of the studied literature. The first Chapter contains physical and mathematical problem statements which are performed with complex MTU-17. Developed software is presented with methodological guidelines on solving described tasks. The following tasks are presented: digital and analog electronic devices testing and verification, plasma shape position control in tokamak, quadrarotor helicopter fly stabilization, control of servomotor. The second Chapter describes six modular devices, their capabilities, software components and interfaces. The third Chapter contains practical part of the paper, including demonstration experiments with developed program code and its description. In conclusion the results were summarized. The reference list includes 25 names. Given programs and their descriptions provide the control of six digital modular devices: power source, two analog signal generators, digital input/output unit, digital oscilloscope and digital multimeter. Developed software package is used in practice for presented demonstration experiments.