姿态测量系统开发——上位机监控毕业论文

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1、沈阳航空航天大学毕业设计（论文）姿态测量系统开发——上位机监控V沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘要基于惯性平台的三自由度姿态测量系统是《航空测试系统》课程的核心实验之一。本文在实验室现有转台及陀螺仪的基础上，开发一套适用于相关课程姿态测量部分的实验系统。论文设计了一个基于LabVIEW的三自由度姿态测量的上位机系统,实现对转台三自由度姿态的实时监控。通过RS-232串行通信，系统接收下位机的姿态采集数据，进行实时曲线显示。串行通信利用LabVIEW软件中的I/O接口模块的VISA库函数来实现。曲线显示利用波形表E

2、xpressVI实现。接收的姿态数据以EXCEL表格的形式保存，便于对数据的查询与检索。本系统充分利用了LabVIEW的强大功能，实现了对姿态的实时监控，便于课程实验的使用。关键词：LabVIEW；串行通信；姿态测量；V沈阳航空航天大学毕业设计（论文）AttitudeMeasuringSystemDeveloping—PCMonitorAbstract3-DOFattitudemeasurementsystembasedontheinertialplatformisoneofthecoreexperimentsin

3、theclass‘AeronauticalTestingSystem’.Anexperimentalsystemisdevelopedtobeusedintherelativecourses,whichisbasedontheexistingturntableandgyrosensors.Thispaperpresentsa3-DOFattitudemeasurementsystemwhichimplementstherealtimemonitortotheattitude.WiththeRS-232serialc

4、ommunication,thesystemreceivestheattitudedatafromtheslave,displaythedatacurve.TheserialcommunicationisimplementedbytheVISAlibfunctionsintheI/OinterfacemoduleoftheLabVIEW,thecurvedisplayisimplementedbythewaveformExpressVI,thedatareceivedissavedintheExcelformat,

5、whichisconvenienttoqueryandindexthedata.UsingthestrongfunctionsofLabVIEW,thesystemachievestherealtimemonitorfortheattitudedata,andeasytobeusedintheclassexperiments.Keywords:LabVIEW;SerialCommunication;AttitudeMeasurementV沈阳航空航天大学毕业设计（论文）目录1绪论11.1引言11.1.1国外研究现状

6、21.1.2国内研究现状21.1.3姿态测量在实验室的现状31.1.4应用前景31.2虚拟仪器31.3课题任务及要求41.4课题内容及安排42系统总体方案设计52.1系统总体结构框架设计52.2系统总体硬件设计62.3系统软件总体设计63上位机系统的设计73.1上位机系统的设计73.2信号采集模块设计73.2.1串口通信技术73.2.2VISA库的简介83.3数据处理模块设计113.3.1解算姿态角的方法113.3.2基于四元数法解算姿态角133.4数据显示模块设计143.5数据存储模块设计153.6历史数据回放模

7、块设计164系统软件设计的具体实现及界面设计184.1引言184.2系统具体应用程序的实现18V沈阳航空航天大学毕业设计（论文）4.2.1串口通信程序184.2.2数据处理程序194.2.3数据保存程序194.2.4历史数据回放程序204.3系统面板设计214.3.1串口通讯面板214.3.2实时数据显示面板214.3.3历史数据回放界面225系统的调试分析235.1LabVIEW与串口的调试235.2系统联调235.3调试问题分析23结论25社会经济效益分析26参考文献27致谢29附录程序清单30第1章V1绪论测

8、控技术在现代科学技术、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛，它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。20世纪70年代以来，计算机、微电子等技术迅猛发展，在其推动下，测控仪器与技术不断进步，相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统，计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊，测控领域