题目：金属材料试验机测控系统的改进设计与实现

材料试验机是一种在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料及机械零件等的机械性能、工艺性能的精密测试仪器。具有强实时性、可扩展性、执行机构精确的运动控制和力控制、多任务处理等特性，在各类材料的质量检验、材料科学研究和实验教学环节都需要用它进行材料的力学性能测试。本文简要介绍了试验机的组成、原理和发展情况，主要阐述了测控程序的研究和实现，以及在PC机上的控制问题，利用模块化的软件设计方法有效地利用PC机对多种附件及功能单元进行组合管理控制，实现多种功能试验。测控系统软件主要包括材料试验软件平台及人机交换界面，并重点考虑了人机界面简洁友好和使用方便的要求。详细介绍了试验机闭环控制软件设计中要包括的方面，其中有采用多线程的数据采集、在线数字滤波、软件实现FIFO的自定义长度缓冲区以及高精度定时器的使用和PID控制算法的改进等等。采用ADO访问Access试验信息数据库，使用最小二乘法处理系统标定数据。借助Office自动化技术，实现了通过模板生成报表的报表处理方法，数据记录、分析处理全部由软件自动完成，扩展了试验机功能范围，且提高了试验效率。整个设备运行平稳，操作简便，数据采集分析和运动控制测试试验证明了系统的改进是有成果的。