基于模型的装备快速测试方法研究
这是一篇关于测试方法,系统辨识,模型匹配,基因表达式编程,微分进化算法,系统信号模型,虚拟测试的论文, 主要内容为随着新型武器装备复杂度的急剧增加,当前的测试技术已经难以满足装备快速发展的需求。一方面,对测试技术标准化、虚拟化、模型化的要求日趋强烈;另一方面,越来越多的新技术被引入测试领域并形成测试能力。本文主要研究了一种快速建立测试能力的方法——基于模型的装备快速测试方法,即在装备先验信息有限的情况下,利用装备的观测数据建立装备的数学模型和物理模型,进而根据装备的物理模型对其进行有效的测试。 论文首先介绍了国内外自动测试系统的发展历史及其关键技术,分析了典型的自动测试系统产品,尤其是美军在2002年提出的下一代自动测试系统结构框架NxTestATS。提出了利用IEEE 1641标准定义的信号模型及其对信号的分类来建立与装备无关的数学模型单元库和物理模型单元库,保证了各种信号在理论上及形式上的统一。根据装备的观测数据,提出了一种基于基因表达式编程算法的系统辨识方法,并编写了相应的软件程序;该算法可以在不需要装备先验知识的情况下同时辨识出系统的结构和参数,并且对观测数据中的白噪声和有色噪声都有一定的抑制能力。在得到装备的数学模型后,根据事先建立的模型库,提出了采用微分进化算法进行模型匹配,根据装备模型库之间的对应关系迅速地建立装备的物理模型,进而可以快速地对装备进行故障诊断和定位。此外,提出了系统信号模型的概念及其辨识方法;该模型综合了系统数学模型和物理模型的优点,利用它可以快速建立待测装备的测试需求,并针对待测装备、自动测试系统本身进行建模,开发可移植的测试程序。最后,通过几个实验验证了这种基于模型的装备快速测试方法的有效性。该方法为基于软件仿真的虚拟测试提供了技术上的支撑,可以用于快速形成针对新装备的测试能力。
基于模型的装备快速测试方法研究
这是一篇关于测试方法,系统辨识,模型匹配,基因表达式编程,微分进化算法,系统信号模型,虚拟测试的论文, 主要内容为随着新型武器装备复杂度的急剧增加,当前的测试技术已经难以满足装备快速发展的需求。一方面,对测试技术标准化、虚拟化、模型化的要求日趋强烈;另一方面,越来越多的新技术被引入测试领域并形成测试能力。本文主要研究了一种快速建立测试能力的方法——基于模型的装备快速测试方法,即在装备先验信息有限的情况下,利用装备的观测数据建立装备的数学模型和物理模型,进而根据装备的物理模型对其进行有效的测试。 论文首先介绍了国内外自动测试系统的发展历史及其关键技术,分析了典型的自动测试系统产品,尤其是美军在2002年提出的下一代自动测试系统结构框架NxTestATS。提出了利用IEEE 1641标准定义的信号模型及其对信号的分类来建立与装备无关的数学模型单元库和物理模型单元库,保证了各种信号在理论上及形式上的统一。根据装备的观测数据,提出了一种基于基因表达式编程算法的系统辨识方法,并编写了相应的软件程序;该算法可以在不需要装备先验知识的情况下同时辨识出系统的结构和参数,并且对观测数据中的白噪声和有色噪声都有一定的抑制能力。在得到装备的数学模型后,根据事先建立的模型库,提出了采用微分进化算法进行模型匹配,根据装备模型库之间的对应关系迅速地建立装备的物理模型,进而可以快速地对装备进行故障诊断和定位。此外,提出了系统信号模型的概念及其辨识方法;该模型综合了系统数学模型和物理模型的优点,利用它可以快速建立待测装备的测试需求,并针对待测装备、自动测试系统本身进行建模,开发可移植的测试程序。最后,通过几个实验验证了这种基于模型的装备快速测试方法的有效性。该方法为基于软件仿真的虚拟测试提供了技术上的支撑,可以用于快速形成针对新装备的测试能力。
基于Vala语言的驱动程序测试框架设计及实现
这是一篇关于仪器驱动,测试框架,软件测试,测试方法的论文, 主要内容为随着仪器设备性能指标的不断提高,仪器设备的软件测试逐渐成为了仪器软件行业的重点发展方向。测试开发人员通常使用测试框架构建测试程序,而现有测试框架多为针对纯软系统而设计,无法满足仪器用户级驱动程序的测试需求,并且仪器软件测试通常以面向过程结合断点调试的方式实现,此方式使得测试不具有回归性和可重复性。为了解决上述问题,本文设计了一款名为VMTest(Vala Mock Test)的软件测试框架,具有针对仪器用户级驱动程序测试设计的功能,适用于仪器系统的测试开发。本文的主要研究内容如下。1.为了解决驱动程序需要编程语言具有较高的构建效率和运行效率的问题,使用了Vala语言编写仪器系统驱动程序和测试框架。VMTest框架具有运行时间测试,测试案例复用和测试日志生成等功能。2.为了解决仪器驱动程序与硬件耦合度较高,难以测试驱动软件逻辑的问题,采取了驱动逻辑与IO逻辑分层测试的方法并使用了测试框架提供的测试辅助功能。测试辅助功能由容器和Mock功能构成,通过构建Mock对象实现了对硬件的解耦。3.测试框架针对仪器功能模块同时工作难以测试的问题设计了并行测试功能。此功能可以解析依赖关系图,构建邻接矩阵,自动判断测试的执行优先级,分配线程资源,提高测试效率。4.以SOC测试系统和DDR存储器测试系统的驱动程序为例,研究了测试框架在实际案例中的应用。结合软件测试方法和项目开发方法制定测试方案,测试完成后对测试结果进行统计,并以代码覆盖率为指标分析测试结果,证明了测试框架的实用性。5.测试了框架的基础测试功能、仪器驱动测试功能和测试程序执行入口,验证了其功能稳定性。此外,通过效率测试证明了并行测试功能具有更高的测试效率。VMTest现已应用在任意波发生器系统,PXIe数据采集系统,SOC测试系统以及DDR存储器测试系统中,经过多个项目的实际应用证明,使用此测试框架能够对仪器设备驱动程序进行高效且全面的测试。
基于模型的装备快速测试方法研究
这是一篇关于测试方法,系统辨识,模型匹配,基因表达式编程,微分进化算法,系统信号模型,虚拟测试的论文, 主要内容为随着新型武器装备复杂度的急剧增加,当前的测试技术已经难以满足装备快速发展的需求。一方面,对测试技术标准化、虚拟化、模型化的要求日趋强烈;另一方面,越来越多的新技术被引入测试领域并形成测试能力。本文主要研究了一种快速建立测试能力的方法——基于模型的装备快速测试方法,即在装备先验信息有限的情况下,利用装备的观测数据建立装备的数学模型和物理模型,进而根据装备的物理模型对其进行有效的测试。 论文首先介绍了国内外自动测试系统的发展历史及其关键技术,分析了典型的自动测试系统产品,尤其是美军在2002年提出的下一代自动测试系统结构框架NxTestATS。提出了利用IEEE 1641标准定义的信号模型及其对信号的分类来建立与装备无关的数学模型单元库和物理模型单元库,保证了各种信号在理论上及形式上的统一。根据装备的观测数据,提出了一种基于基因表达式编程算法的系统辨识方法,并编写了相应的软件程序;该算法可以在不需要装备先验知识的情况下同时辨识出系统的结构和参数,并且对观测数据中的白噪声和有色噪声都有一定的抑制能力。在得到装备的数学模型后,根据事先建立的模型库,提出了采用微分进化算法进行模型匹配,根据装备模型库之间的对应关系迅速地建立装备的物理模型,进而可以快速地对装备进行故障诊断和定位。此外,提出了系统信号模型的概念及其辨识方法;该模型综合了系统数学模型和物理模型的优点,利用它可以快速建立待测装备的测试需求,并针对待测装备、自动测试系统本身进行建模,开发可移植的测试程序。最后,通过几个实验验证了这种基于模型的装备快速测试方法的有效性。该方法为基于软件仿真的虚拟测试提供了技术上的支撑,可以用于快速形成针对新装备的测试能力。
超导/TMR复合磁传感器关键性能指标测试研究
这是一篇关于TMR磁传感器,高温超导体,测试方法,自动测试系统的论文, 主要内容为随着弱磁传感技术的快速发展,人们提出一种新型的超导/磁电阻复合磁传感器,其探测精度可以接近SQUID水平,同时这类磁传感器又兼具体积小、结构简单、性能稳定等优势,在未来有巨大发展潜力。然而目前缺乏全面、准确的复合磁传感器的性能评估方法及测试系统。为此,本文围绕超导/TMR复合磁传感器关键性能指标测试,开展了复合磁传感器的静态特性和噪声特性测试方法、测试系统设计及搭建、复合磁传感器性能测试及评估等研究,主要研究内容如下:建立了复合磁传感器静态特性和噪声特性测试及分析方法。通过深入分析复合磁传感器的工作原理,建立了静态特性和噪声特性的指标体系;分析了磁阻响应曲线特性,并提出了灵敏度、超导磁场放大倍数、超导饱和磁场等静态指标的评估方法;分析了基于FFT的噪声频谱测试原理,并提出了基于灵敏度和基于参考磁场的两种分辨率测试方法。设计并搭建了一套精度高、抗干扰能力强的复合磁传感器静态特性和噪声特性自动化测试系统。系统研究了低温装置、交直流磁场源、磁阻响应测量装置、噪声测量装置设计,通过高精度仪器选型、磁场源标定、滤波放大电路设计、双磁屏蔽等手段提高测试系统的精度和抗干扰能力,解决了交流磁场源设计以及电磁耦合干扰抑制等问题;设计了一套基于Lab VIEW的测试程序,实现了磁阻响应曲线和噪声频谱的快速测量。经系统测试和评估,所搭建的测试系统的磁噪声为15p T、电噪声为6.08n V/Hz0.5,满足复合磁传感器的静态特性和噪声特性测试需求。测试并分析了所研制的超导/TMR复合磁传感器的静态特性和噪声特性。首先基于E-J幂指数模型的有限元仿真方法设计了一种复合磁传感器结构,通过微纳加工工艺实现了复合磁传感器的制备;利用所搭建的复合磁传感器测试系统对制备的传感器进行静态特性和噪声特性测试,系统评估了传感器的静态特性和噪声特性指标,在77K、110μA工作电流的条件下,灵敏度为598%/m T、超导磁场放大倍数为75、超导饱和磁场为0.05m T、分辨率为208p T@10Hz,实现了超导/TMR复合磁传感器的原理验证;测试并分析了工作电流对传感器性能的影响,得到了传感器关键性能不依赖于工作电流的规律。
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