基于LabVIEW的動力試驗數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

高慧中， 孫 濤， 陳立杉， 劉培培

（中國船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所， 陜西 西安， 710077）

基于LabVIEW的動力試驗數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

高慧中， 孫 濤， 陳立杉， 劉培培

（中國船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所， 陜西 西安， 710077）

魚雷動力試驗中， 由于被試對象結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)鍵參數(shù)多、試驗時間長， 所產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)對分析環(huán)境提出了較高要求。為了有效消除通用分析軟件處理多通道數(shù)據(jù)的劣勢， 滿足魚雷動力試驗數(shù)據(jù)的分析研究需求， 同時兼顧開發(fā)成本與開發(fā)效率， 編譯了一套全新的處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)從動力艙段試驗特點(diǎn)出發(fā)， 采用 LabVIEW 為開發(fā)平臺， 通過MATLAB混合編程技術(shù)， 創(chuàng)新性地實現(xiàn)了雙坐標(biāo)與歸一化顯示功能， 顯著改善了多通道數(shù)據(jù)的讀取效果。最后以真實試驗數(shù)據(jù)為樣本測試系統(tǒng)性能， 結(jié)果表明， 該系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求與工程需要， 驗證了系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。

魚雷動力試驗； 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)； 混合編程； LabVIEW

0 引言

魚雷是目前各國最重要的水下主戰(zhàn)武器。作為魚雷的核心組成部分， 動力系統(tǒng)主要包括燃料貯艙、燃料供應(yīng)系統(tǒng)、燃燒室和發(fā)動機(jī)四部分［1］，其工作性能的好壞對魚雷的航程、航速、航深、安靜性、可靠性起著關(guān)鍵性影響。動力艙段內(nèi)部組件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的采集和產(chǎn)生的多通道試驗數(shù)據(jù)包含了豐富的特征信息，因而成為產(chǎn)品設(shè)計人員重點(diǎn)關(guān)注的反饋信息。在此基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)挖掘就成為工程師們進(jìn)一步關(guān)注的重要方向。

通用數(shù)據(jù)分析軟件從常規(guī)需求出發(fā)， 以滿足主流需求為導(dǎo)向， 軟件源代碼不向用戶開放， 因而難以實現(xiàn)用戶需求的私人訂制［2］。而虛擬儀器作為一種以通用計算機(jī)為核心， 由用戶自主定義具有良好的用戶交互界面的編譯平臺， 測試功能由軟件實現(xiàn)的計算機(jī)儀器系統(tǒng)， 具備了眾多傳統(tǒng)測量儀器所不具備的顯著優(yōu)勢［3］。

目前， 隨著計算機(jī)和儀器儀表技術(shù)的不斷發(fā)展， 虛擬儀器已經(jīng)具有了非常強(qiáng)大的可開發(fā)性和可擴(kuò)展性， 被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控和實驗室研究中［4］。這其中， 由NI公司出品的圖形化編程軟件LabVIEW 是使用最廣泛的計算機(jī)虛擬儀器編程語言， 具有直觀、生動、界面友好、功能強(qiáng)大、兼容性好等眾多優(yōu)點(diǎn)。在國內(nèi)， 南昌航空大學(xué)的陳松林曾利用 LabVIEW系統(tǒng)開發(fā)了針對旋翼系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)采集及處理軟件［5］。王傳英等人則在 LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行了電機(jī)噪聲測試系統(tǒng)研究［6］。以上都是結(jié)合系統(tǒng)需求開展的專項開發(fā)研究工作， 很好的推廣了虛擬儀器在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。文中從實際工作需求出發(fā)， 以 LabVIEW 2013為軟件開發(fā)平臺， 介紹設(shè)計開發(fā)的多通道振動信號分析系統(tǒng)， 以實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的時域、頻域信號顯示分析， 數(shù)據(jù)存儲、報表生成， 并通過實測數(shù)據(jù)加以驗證， 能夠滿足測試過程中特性參數(shù)信息準(zhǔn)確讀取和分析的需求。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

在諸多國內(nèi)的研究工作中， 也有許多如文獻(xiàn)［5］、［6］所描述的自主開發(fā)LabVIEW測試、分析系統(tǒng)， 這些研究成果較之于工作中最常用的origin系統(tǒng)均具有更有針對性的功能設(shè)計， 大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析效果和處理效率。但是適合于以發(fā)動機(jī)為主要對象的動力系統(tǒng)分析測試軟件開發(fā)卻始終未得到更多的關(guān)注。這一方面是由于發(fā)動機(jī)作為核心設(shè)備在廣泛領(lǐng)域內(nèi)都有使用，因而通用型分析軟件基本能夠滿足其使用需求，但是魚雷動力系統(tǒng)試驗所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)在分析工作中卻也面臨很多困擾。試驗數(shù)據(jù)不僅包括壓力、溫度、流量、振動和沖擊等多種物理參量， 而且每種參量均含有多組數(shù)據(jù)通道， 各參量的數(shù)值變化表征著試驗的走向， 而通用化數(shù)據(jù)分析軟件大都以獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道為操作對象， 割裂了彼此之間的邏輯聯(lián)系， 分析變得耗時耗力。不僅如此，由于魚雷發(fā)動機(jī)在工作環(huán)境、機(jī)械機(jī)構(gòu)和性能特點(diǎn)等方面的要求與常規(guī)發(fā)動機(jī)不盡相同， 所以對應(yīng)的分析側(cè)重點(diǎn)也有所差異， 導(dǎo)致了現(xiàn)有的分析軟件存在功能差距。

為了有效改善這一局面， 從動力試驗自身特點(diǎn)出發(fā)， 尋找高效處理多通道數(shù)據(jù)， 能快速顯示對比通道間的關(guān)系成為了該系統(tǒng)的設(shè)計初衷?；?LabVIEW 的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)， 從魚雷動力系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)出發(fā)， 采用模塊化和層次化的編程思想［7］， 自上而下的編譯系統(tǒng)。根據(jù)功能需求劃分為多個模塊， 其邏輯流可大致分為數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化、通道選擇、時域分析、頻域分析和報告生成， 其中的時域模塊和報告生成模塊作為該系統(tǒng)的重點(diǎn)研究內(nèi)容， 創(chuàng)新性的功能設(shè)計大大加強(qiáng)了系統(tǒng)的可用性， 將以往所不具備的優(yōu)異性能融入系統(tǒng)當(dāng)中， 其整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Structure of data analysis system

該系統(tǒng)的模塊化設(shè)計為今后的軟件擴(kuò)展提供了便利條件， 可大大避免重復(fù)性編程工作。

1.1 文件轉(zhuǎn)換模塊

在日常的試驗測試與數(shù)據(jù)采集工作中， 大多數(shù)采集軟件以文本文件作為數(shù)據(jù)儲存格式， 正是基于這樣的考慮， 該系統(tǒng)為今后適應(yīng)廣泛性需求，便于與采集系統(tǒng)實現(xiàn)升級擴(kuò)充， 同樣以 txt格式作為默認(rèn)讀取文件格式。因此， 系統(tǒng)分析的首要任務(wù)就是將 txt數(shù)據(jù)文件， 轉(zhuǎn)化為便于數(shù)據(jù)操作的 LabVIEW 系統(tǒng)獨(dú)有的高速數(shù)據(jù)流文件（technical document management system， TDMS），作為后續(xù)的數(shù)據(jù)流傳遞格式［8］。但是txt中存儲的數(shù)據(jù)信息在讀入系統(tǒng)時是字符格式， 且只有行信息沒有列信息， 無法直接參與后續(xù)運(yùn)算， 為將通過批處理手段轉(zhuǎn)化為數(shù)組格式， 使用了 LabVIEW中的公式節(jié)點(diǎn)功能， 通過調(diào)用 MATLAB聯(lián)合編程技術(shù)快速有效的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式。

值得注意的是， LabVIEW中調(diào)用MATLAB 有2種常用的方法: MATLAB script節(jié)點(diǎn)調(diào)用和ActiveX函數(shù)模板調(diào)用［9-10］。MATLAB Script 節(jié)點(diǎn)對輸入、輸出數(shù)據(jù)的類型有明確要求， 要求LabVIEW中的數(shù)據(jù)類型與MATLAB中的數(shù)據(jù)類型相匹配， 才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

這種方式實質(zhì)是將 MATLAB當(dāng)作一個ActiveX服務(wù)器， 在LabVIEW中通過refnum來調(diào)用 MATLAB。ActiveX提供的接口函數(shù)與MATLAB進(jìn)行交互， 建立ActiveX通道， 然后將函數(shù)或命令通過ActiveX通道發(fā)給MATLAB， 由MATLAB在后臺執(zhí)行。

由于該功能模塊只需實現(xiàn)字符串向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換， 使用MATLAB函數(shù)庫中的自帶命令， 因而選擇 script節(jié)點(diǎn)方式便可較為簡便的實現(xiàn)跨平臺計算。

1.2 文件讀取與通道選擇

目前試驗過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件大都保存為某一格式文件， 其中包含所有通道在整個試驗過程中的全部信息， 是試驗內(nèi)容的完整體現(xiàn)。可以說， 將試驗信息導(dǎo)入分析系統(tǒng)并充分提取其中的所有信息是一切數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。文件讀取模塊根據(jù)文件轉(zhuǎn)換結(jié)束后的存儲路徑， 自動拾取并導(dǎo)入TDMS數(shù)據(jù)文件， 獲取文件信息。

數(shù)據(jù)文件中的通道較多時， 不可能對所有數(shù)據(jù)都進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 這不僅不利于數(shù)據(jù)的針對性研究同時也會降低分析效率。為此而設(shè)計的通道選擇功能界面就能夠根據(jù)實際需要利用多列列表框顯示各通道編號、通道名、數(shù)據(jù)長度， 通過勾選的方式選擇對應(yīng)通道以進(jìn)行后續(xù)分析。默認(rèn)條件下， 第 1路通道數(shù)據(jù)為時間信息， 為此通過后臺代碼編譯使第 1路信號始終保持勾選無法取消。在此基礎(chǔ)上用戶可根據(jù)實際需求， 在該界面下最多選取10路信號數(shù)據(jù)。當(dāng)選擇通道數(shù)已達(dá)上限時， 若繼續(xù)勾選將會彈出對話框提示， 并自動取消最后一路通道數(shù)據(jù)， 維持勾選狀態(tài)不變。

1.3 頻域分析

通過頻譜分析可以了解構(gòu)成信號的各頻率分量及結(jié)構(gòu)， 從而由頻率信息揭示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。為此， 作為軟件程序的重要構(gòu)成部分， 頻域分析模塊具有數(shù)據(jù)信息的單邊幅值譜、功率譜等分析功能。模塊前面板具有明確的功能指示， 子面板的應(yīng)用便于實現(xiàn)不同功能下顯示面板的無延遲切換， 具備流暢的操作性能。而波形顯示圖框內(nèi)，不僅可以根據(jù)指定閾值統(tǒng)計極大值個數(shù)并顯示響應(yīng)極值， 還可以設(shè)定旋鈕按鍵指定諧波階數(shù)， 便于利用游標(biāo)分析倍頻信息。

1.4 時域分析

時域分析作為數(shù)據(jù)分析中最基本的功能模塊，能夠?qū)?yīng)的幅值與時間結(jié)合， 顯示數(shù)據(jù)趨勢與走向。也正是這一原因， 現(xiàn)有的大多分析軟件并沒有對其中的各處細(xì)節(jié)精雕細(xì)琢。面對這一現(xiàn)實情況， 該系統(tǒng)著重打造面向動力試驗數(shù)據(jù)的時域分析模塊， 充分考慮動力系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)通道多、幅值差異大、波動范圍廣、試驗時間長等特點(diǎn)， 使用了單通道、多通道的復(fù)合式分析框架， 根據(jù)使用需求完成通道或通道間的數(shù)據(jù)分析。

在單通道分析中， 設(shè)置的下拉列表將可用通道的編號與數(shù)據(jù)名稱逐一分行列舉。使用中， 通過點(diǎn)擊對應(yīng)的通道條目， 即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通道的選取， 并將波形快速顯示在時域分析圖表中便于觀察。

選取具體的數(shù)據(jù)通道后， 便可對此通道數(shù)據(jù)實施各項操作， 如放大、縮小、拖動等。在此基礎(chǔ)上， 充分考慮實際需求， 加入了最大值最小值、統(tǒng)計參量計算、時域濾波等功能。試驗中的數(shù)據(jù)曲線走向復(fù)雜， 采樣點(diǎn)數(shù)較多， 往往難以快速搜索到觀察范圍內(nèi)的極限值及其位置， 從而增大了分析難度。所設(shè)計的“最大值最小值”功能則可以很好的解決此類問題， 一鍵式操作即可自動完成2條不同顏色的游標(biāo)定位， 并將對應(yīng)的位置和數(shù)據(jù)反映在列表框中以供查詢。

統(tǒng)計參量作為描述曲線特性的重要工具， 均值、方差、峭度、裕度等參數(shù)是定性分析數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息。然而目前的分析軟件未對這一功能采取足夠的重視， 操作過程繁瑣且需逐一獲取， 對操作的流暢性產(chǎn)生了影響?！皶r域統(tǒng)計”模塊通過后臺自動計算， 簡單高效完成了數(shù)據(jù)信息的批處理， 所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不僅能夠直接顯示在前面板實時讀取， 而且能夠通過信息流的方式傳遞至報告生成模塊， 保存至報告文檔。

在實際的采樣信號中， 除了主體的目標(biāo)信號外， 還有大量環(huán)境噪聲污染， 若直接對其實施最大值最小值、時域統(tǒng)計操作， 勢必引起信息偏離獲得錯誤結(jié)論。針對這種常見問題， 系統(tǒng)中設(shè)置的濾波處理模塊可以根據(jù)需求快速設(shè)置濾波器特性。即只需按下“濾波”按鈕自動彈出濾波器設(shè)置窗口， 在其中設(shè)置濾波器類型（低通、高通、帶通）以及對應(yīng)的頻率參數(shù)， 待設(shè)置結(jié)束點(diǎn)擊確定返回主窗口便可實現(xiàn)對原始信號的處理。該操作完成后的其他功能均以濾波后的數(shù)據(jù)為分析對象，避免了干擾信息的引入。

在多通道分析功能區(qū)下， 該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)中所有曲線使用單縱軸或每條曲線對應(yīng)1個縱軸的顯示方法， 開創(chuàng)了新的顯示讀取方式。即1條曲線時以單縱軸顯示， 2條曲線時雙縱軸分別顯示， 當(dāng)波形繼續(xù)增加時將所有數(shù)據(jù)歸一化顯示利于趨勢對比分析， 并在游標(biāo)圖框中顯示各通道名稱和真實數(shù)值。這對于同時分析數(shù)十個通道數(shù)據(jù)具有極大優(yōu)勢， 歸一化的顯示方式能夠更好的比較通道間的波動趨勢， 同時列表框中的真實幅值又能客觀反映數(shù)據(jù)的物理事實。

此外需要注意的是， 由于試驗中某些物理量是無法直接測量獲取的， 因而由某些數(shù)據(jù)通過一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算間接獲取就顯得很有必要了。該模塊正是從這一考慮出發(fā)， 增加了通道間的逐點(diǎn)運(yùn)算功能， 支持波形數(shù)據(jù)之間簡單的常用計算， 其中“換向”功能用于調(diào)整“減”、“除”運(yùn)算中的通道計算順序， 根據(jù)客觀需求計算結(jié)果。

時域分析作為最常使用的分析途徑， 在所有同類軟件中占據(jù)著不可替代的地位， 可以說時域分析性能的好壞直接影響著整個分析系統(tǒng)的優(yōu)異性。作為該系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注方向， 多項人性化功能設(shè)計將時域分析相關(guān)操作引領(lǐng)至一個全新的領(lǐng)域，大大降低了動力試驗海量數(shù)據(jù)的處理難度。

1.5 報告生成

從某種意義上講， 只有分析而沒有完整報告的數(shù)據(jù)處理是不完整的。市場上目前的測量分析軟件僅提供單純的采集與分析功能， 分析結(jié)果的總結(jié)歸納仍需人為操作， 耗時耗力且格式無法統(tǒng)一。因此， 如何簡潔快速產(chǎn)生完整詳實的分析報告也應(yīng)是此類分析軟件所必須具備的一項功能。

文中所介紹軟件具有報告生成功能模塊， 其在各個功能模塊下均能得到調(diào)用。將所選通道信號相關(guān)波形、譜線自動保存至文檔中， 并存儲例如最大值、最小值、均值、采樣頻率、極值閾值等相關(guān)數(shù)據(jù)。整個保存過程只需要指定文件存儲名稱、存儲路徑， 一鍵式自動生成標(biāo)題、實現(xiàn)排版，大大節(jié)約操作成本， 同時統(tǒng)一格式的報告文檔能夠提高查詢效率， 便于實現(xiàn)歷史信息的快速篩選。

2 系統(tǒng)驗證與演示

根據(jù)技術(shù)要求設(shè)計完成各功能子模塊后， 在彼此間依照數(shù)據(jù)流、邏輯流關(guān)系建立起子vi調(diào)用網(wǎng)絡(luò)， 形成了完整統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。從軟件系統(tǒng)穩(wěn)定性角度出發(fā)， 根據(jù)分析對象特點(diǎn)， 使用一組含有43組通道， 每組數(shù)據(jù)長度超過4 000點(diǎn)數(shù)據(jù)文件對軟件系統(tǒng)加以測試。

2.1 數(shù)據(jù)驗證

所選測試對象是日常工作中最常出現(xiàn)的 txt格式文件， 由于此類文件數(shù)據(jù)格式不包含列信息，往往為數(shù)據(jù)分析增加了難度。因而軟件首先進(jìn)入文件轉(zhuǎn)換界面， 如圖 2所示， 根據(jù)所指定的文件路徑獲取文件并自動轉(zhuǎn)換為 LabVIEW 獨(dú)有的TDMS， 待“轉(zhuǎn)換結(jié)束”LED指示燈被點(diǎn)亮表明數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成， 點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入文件讀取與通道選擇功能界面， 如圖3所示。在通道選擇界面下， 43路通道名稱和數(shù)據(jù)長度逐一列出并自動編號后顯示在多列列表框中。操作中， 除“運(yùn)行時間”通道之外隨機(jī)勾選了兩路通道P3和P4做進(jìn)一步分析。確定待分析通道后， 分別單擊界面右側(cè)的“頻域分析”和“時域分析”完成對應(yīng)功能模塊的調(diào)用及數(shù)據(jù)的自動傳輸。

圖2 文件轉(zhuǎn)換Fig. 2 Format transformation of files

圖3 文件讀取和通道選擇Fig. 3 File read and channel selection

在時域分析模塊中， 如圖 4所示， 點(diǎn)擊右上角的下拉菜單選擇上級界面所選的通道將對應(yīng)數(shù)據(jù)繪制在時域分析圖表中， 并單擊“最大值最小值”和“指標(biāo)計算”功能鍵分別實現(xiàn)最大值最小值在曲線上的游標(biāo)定位， 以及常規(guī)時域統(tǒng)計量的顯示?！盀V波”與“通道間計算”在時域分析界面如圖 5所示， 同樣得到了驗證， 測試表明， 功能設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。界面下側(cè)的“多曲線顯示”圖框按照雙坐標(biāo)顯示P3和P4的趨勢， 而在其左側(cè)的列表框中顯示游標(biāo)所在位置的真實數(shù)值。分析工作結(jié)束后點(diǎn)擊“返回”回到上級界面。

與之類似， 頻域分析界面如圖 6所示， 圖中（a）為頻域分析主界面， （b）為FFT界面， （c）為功率譜子界面在運(yùn)行中根據(jù)功能鍵指示交替出現(xiàn)在頻域分析主界面的子面板中。首先在上側(cè)圖表中顯示所選曲線的P3或P4的時域波形， 在寫入“采樣頻率”為1 000 Hz后， “FFT”和“功率譜”按鍵轉(zhuǎn)化為可用狀態(tài)。分別點(diǎn)擊2個按鍵， 將功能界面再如主界面下的子界面， 其中在“FFT”界面下重點(diǎn)測試了游標(biāo)旋鈕、極大值顯示兩項功能。此外，對各分析界面所設(shè)置“報告生成”加以驗證， 測試表明， 用戶只需給定文件保存路徑和文件名稱，便可實現(xiàn)主要分析結(jié)果的一鍵式自動保存。

圖4 時域分析Fig. 4 Interface of analysis in time domain

圖5 時域處理界面Fig. 5 Interface of processing in time domain

執(zhí)行操作囊括了軟件中所設(shè)計的各項功能，將計算或分析的結(jié)果與成熟商業(yè)軟件進(jìn)行對比后，得到的結(jié)果值得信服， 令人滿意。

2.2 效果評價

隨著動力艙段整體性能的不斷提高， 各分部件在檢測中的表現(xiàn)也變得越來越重要， 能否利用試驗數(shù)據(jù)有針對性的完成處理， 盡可能多的挖掘深層信息， 已成為評價分析系統(tǒng)的重要依據(jù)。

圖6 頻域分析界面Fig. 6 Interface of analysis in frequency domain

基于 LabVIEW 系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)， 摒棄了傳統(tǒng)商業(yè)分析軟件封閉的底層代碼， 通過圖形化編程工具完成分析系統(tǒng)的自主搭建， 將測試數(shù)據(jù)和測試需求緊密聯(lián)系在一起， 實現(xiàn)了靈活的、可擴(kuò)展的功能構(gòu)造。特別是針對動力試驗特點(diǎn)開發(fā)的多軸顯示、歸一化、報告生成等功能在一定程度上優(yōu)化了分析過程， 簡化了操作流程， 提高了數(shù)據(jù)處理效率。直觀的系統(tǒng)操作界面更是在吸取大量成熟商業(yè)軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化， 使得功能指示明晰， 布局結(jié)構(gòu)合理， 大大便捷了初次操作人員使用。

3 結(jié)束語

文中從魚雷動力系統(tǒng)試驗特點(diǎn)出發(fā)， 以LabVIEW 2013為開發(fā)平臺， 使用MATLAB混合編程技術(shù)建立了試驗數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)， 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)日常的分析處理需求， 尤其在時域分析部分結(jié)合魚雷動力試驗使用特點(diǎn)， 從多個角度創(chuàng)新系統(tǒng)功能， 更好地滿足了設(shè)計目標(biāo)和工程使用需要。此后又以真實數(shù)據(jù)為校驗對象， 逐一檢驗系統(tǒng)模塊功能， 證實該系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性， 能夠兼顧操作性和分析性能。但與成熟的軟件系統(tǒng)相比，文中所介紹的系統(tǒng)功能仍較為單一， 今后將充分發(fā)揮 LabVIEW 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性， 根據(jù)需求對該系統(tǒng)進(jìn)行升級與融合， 進(jìn)一步提高其可用度。

［1］ 查志武， 史小峰， 錢志博. 魚雷熱動力技術(shù)［M］. 北京:國防工業(yè)出版社， 2006.

［2］ 王立新 ， 李榮廷 . 基于虛擬儀器LabVIEW的發(fā)動機(jī)臺架試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計［J］. 河北科技大學(xué)學(xué)報， 2014，35（2）: 109-117. Wang Li-xin， Li Rong-ting. Design of Engine Test-bed Experiment Data Acquisition System Based on Virtual Instrument LabVIEW［J］. Journal of Hebei University of Science and Technology， 2014， 35（2）: 109-117.

［3］ 范鳳英， 李欽蕾， 黎閆， 等. 基于LabVIEW平臺的激光吸收光譜測量系統(tǒng)［J］. 清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014， 54（11）: 1417-1421. Fan Feng-ying， Li Qin-lei， Li Yan， et al. Laser Absorption Spectroscopy Monitoring System Based on LabVIEW［J］. Journal of Tsinghua University（Science and Technology），2014， 54（11） : 1417-1421.

［4］ 李文， 丁娟. 基于 LabVIEW 的電機(jī)振動數(shù)據(jù)分析平臺［J］. 大連交通大學(xué)學(xué)報， 2010， 31（5）: 75-78. Li Wen， Ding Juan. An Analysis Platform of Motor Vibration Data Based on LabVIEW［J］. Journal of Dalian Jiaotong University， 2010， 31（5）: 75-78.

［5］ 陳松林. 基于LabVIEW的旋翼試驗數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)［D］. 南昌: 南昌航空大學(xué)， 2010.

［6］ 王傳英 ， 王杰 ， 崔峰 ， 等．基于LabVIEW的電機(jī)噪聲測試系統(tǒng)研究［J］. 大慶師范學(xué)院學(xué)報， 2013， 33（6）: 38-40.

［7］ 陳濤. 虛擬振動測試分析系統(tǒng)的研究［D］. 天津: 河北工業(yè)大學(xué)， 2002.

［8］ 儲健 ， 鄒楊． 基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)研究與設(shè)計［J］. 現(xiàn)代科學(xué)儀器， 2008（4）: 82-86. Chu Jian， Zou Yang. Study on Data Acquisition System and Long-range Surveillance Base on Virtual Instrument［J］. Modern Scientific Instruments， 2008（4）: 82-86.

［9］ 程琴. 基于LabVIEW的風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)的研究［D］. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2008.

［10］ 張暉， 鄭煒． LabVIEW與MATLAB混合編程的實現(xiàn)［J］.電腦知識與技術(shù)， 2015， 15（6）: 4322-4323. Zhang Hui， Zheng Wei. Method of Hybird Programming with LabVIEW and MATLAB［J］. Computer Knowledge and Technology， 2015， 15（6）: 4322-4323.

（責(zé)任編輯: 許 妍）

Function Design and Implementation of Power Test Data Analysis
System Based on LabVIEW

GAO Hui-zhong， SUN Tao， CHEN Li-shan， LIU Pei-pei

（The 705 Research Institute， China Shipbuilding Industry Corporation， Xi′an 710077， China）

For torpedo power test， because of complex structure， multiple key parameters and long testing time of the tested object， the analysis of test data demands stricter environment condition. In order to effectively eliminate the disadvantages of general analysis software in dealing with the multi-channel data， a torpedo power test data processing system is compiled， which takes the balance between development cost and efficiency into account. Considering the characteristics of power section test， MATLAB hybrid programming technology is adopted to develop double coordinates and normalized display function in LabVIEW， thus the read effect of multi-channel data is significantly improved. Finally， the system performance is tested by actual test data， and the result shows that the system meets the design and engineering requirements with effectiveness and stability.

torpedo power test； data analysis system； hybrid programming； LabVIEW

TJ630.32；TP311.521

A

1673-1948（2016）04-0283-06

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.04.008

2016-05-17；

2016-07-05.

陜西省科技廳工業(yè)攻關(guān)項目（YFPT-53）、 中國船舶重工集團(tuán)公司第七 〇五研究所總工程師基金（CX-1507）.

高慧中（1989-）， 男， 主要研究噪聲測試與分析、特征提取方法.