随着现代电子技术的飞速发展,控制系统的应用也慢慢普及化,人们将多年来提出的各种各样的控制算法应用在工业生产中,从而实现生产的智能化。本文研究的主要内容是基于上位机labview的多步进电机控制系统,以实现三轴联动的四轴控制技术,并且系统本身还需要根据不同的需求拓展出各种功能,具有一定的实用价值。为测试并利用该系统来实现一定的功能,从而设计了一套基于步进平移台的高精度视频采集控制系统。本文一开始论述了步进控制系统的现状与发展趋势、研究此课题的意义、步进控制系统的特点以及监控系统的发展和应用现状^[1],本文通过研究国内外的步进控制系统的发展情况,使用了一种泛布尔PID算法控制三轴电机来控制摄像头的运动,用以实现各种采集功能,并设计了上位机用以方便远程操作等功能。基于简化各种条件得到的混合式步进电机的数学模型,分别将传统PID和泛布尔PID两种控制算法应用到电动机模型中,对控制系统的电流以及角速度等参数的控制效果进行比较,对比这两种的控制效果,可以看出,将泛布尔PID控制算法应用于控制系统的有效性很高。控制步进电机的静态性能和动态性能很有效果,获得非常满意的伺服控制效果。接着在原理分析中,将该系统主要的工作原理及设计思路分六步进行阐述,在软件设计中着重介绍了上位机labview部分的程序设计,并简要概述其在软件方面实现对步进电机三轴联动的四轴控制;在硬件设计中,从硬件电路与机械结构设计等两个角度出发,完成了系统的总体架构;最后对多次实验数据进行分析后,验证了此系统的控制精度。此系统由完成人机交互操作的上位机labview、核心板、单轴控制卡、步进电机驱动器及步进电机等五部分组成,基于嵌入式技术并协同控制四路步进电机的运转。根据上位机labview的要求,采取模块化设计的思想,从参数设置、电动机控制、通信配置等功能模块入手,对三轴联动的四轴控制系统中步进电机的速度、位置、最大加速度、传动比及细分数等参数实现精准控制,并根据下位机反馈到上位机的实时参数信息来调节电动机的运行速度及滑台的相对位置。当核心板上的单片机接收到上位机labview发送的重要数据参数后,利用拓展芯片CH438Q暂时寄存,这样可以减少主CPU的工作量,空出多余的CPU内存供更多的外设拓展使用,再将数据传输给MAX13487所对应路的处理器进行控制,依据RS485串口通信方式,将解析后的数据参数信息,传输至四个单轴控制卡上的STC15单片机中,并利用单轴控制卡上面的接口与电动机驱动器相连,控制步进电机转动从而也作用于相应的丝杠,带动光轴上的滑台做直线运动,实现三轴联动的四轴控制技术,从而驱动摄像头完成高精度、多角度的视频采集工作。