题目：电动缸测试台控制软件设计

电动缸具有控制性能优越、安装调试方便、维护简单等优点，在医疗、军事、娱乐等领域的应用越来越广泛。电动缸出厂前需要进行严格的质检及功能测试，目前的测试手段基本上为人工手动测试, 为提高检验环节效率和测试的均一性, 需要一种专门的测试系统来代替人工测试。载荷加载系统的发展经历了机械式、电液式和电动式三大阶段。电动加载系统因其控制与结构简单，响应速度快、成本低、体积小，为目前应用的主流，也是本设备采用的方案。本文以电动缸载荷加载与检测系统为研究对象，主要进行了以下工作：一、在总结现阶段主要加载测试设备的基础上，结合用户要求，完成了包括测试台架和控制机柜的总体结构和工作原理的设计，并进行了加工与装配。二、对电动缸进行了建模，将被试缸的位置输出对加载缸的载荷输出的扰动进行了分析，针对位置输出的扰动造成的多余力，提出了位置前馈的主动补偿方案。整个加载模块的力闭环采用增量式数字PID算法，针对测试台的非线性摩擦因素，采用了模糊控制器对PID参数进行自整定。三、对控制系统的下位控制程序进行了设计。包括电源管理模块的PLC梯形图程序设计、信号采集模块的基于RT-Thread的嵌入式程序设计、针对八项实验的PMAC运动程序设计等。四、根据用户需求，基于LabVIEW进行了包括用户管理模块和试验控制模块的上位控制软件的编写。根据之前设计的加载控制方案，设计了力闭环控制的后台子程序。软件实现了各项数据的自动采集、滤波与分类存储功能。五、在各分系统设计安装完毕后，进行了总体运行调试和试验大纲的八项试验。经验证，整个系统载荷加载精度与数据检测精度都达到预期指标，软件的功能满足了试验大纲的所有要求。