系统采用

4 路差分输入 16 位 ad 模块，输入电流 4-20ma，全部转换时间 600μs，上传时间

1ms，采样频率相当于 500hz；2 路电压/电流输出，输出±10v，全部转换时间 600μs，下传
时间

1ms。伺服阀按 100hz 进行调节即为 10ms，pid 调节算法时间约为 0.6ms，pid 指令执行

时间少于

400μs，即可实现 5 次 pid 调节，实时性和稳定性有保证。

4.2 液压伺服系统控制

液压伺服系统的响应频率和调节精度完全取决于系统的固有频率和谐振频率，伺服系统仿
真分析将成为伺服系统设计的关键。限于篇幅，本文省略液压伺服系统的相关内容。

控制系统通过

ao 模块输出 0～10v 的电压信号，经过伺服放大器放大来控制伺服阀的开度，

伺服阀开度的大小决定了液体的流量，从而来控制试验样管所受压力大小。液压伺服系统是
使系统的输出量如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，
与此同时，输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率
大等独特的优点。

伺服控制采用

ad-da 方法，使用压力变送器作反馈元件。伺服刷新周期 1000μs。伺服系统两

个伺服阀控制方法相同，仅压力不同。

4.3 高速计数器和其它电路

hsc 模块提供 4 路 50khz 高速输入脉冲计数，该模块与挠曲电动机的编码器相连。挠曲电动
机控制挠曲速度和角度。系统的

di 和 do 模块用于开关量控制，如油泵、液位、液压阀、变频

器、介质的温度与搅拌、液压系统保护和报警等控制。

4.4 以太网

slc500/l533 处理器自带有以太网口，相对于 rs232/rs485 以太网具有较高的可靠性而且传输
速率快，数据传输速率达到

10～100mbps，因此本系统通过以太网将上位机和下位机连接，

减少数据传输迟滞对波形曲线的影响，使脉冲试验机具有很好的实时性，抗干扰性强，更
加稳定可靠。

5 控制系统软件设计

软件设计的主要难点就是实时脉冲波形曲线的控制，即始终要保证实际波形曲线要处在给
定波形曲线的上下允许误差范围内，如图

4 所示。

图

4 实时波形曲线

5.1 上位机软件

整个控制系统采用

labview 来编程实现人机界面，通过以太网实现通信，将试验指令下传

给下位机，然后接受下位机的上传数据。

labview 是一种图形化的编程语言，它是一个开放

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