材料试验机是材料力学性能的测试加载平台,是测量材料力学性能、工艺性能和结构强度的设备。材料试验机的性能对工业和材料科学的发展有重要影响。材料试验机的性能主要取决于试验机本体和其所使用的控制系统。本文主要是针对江苏明珠试验机械有限公司生产的万能材料试验机,开发一套控制系统,使其能够达到规定的性能指标。随着电子技术和计算机技术的飞速发展,控制技术也日新月异,像PLC控制技术、单片机控制技术、微机控制技术等控制方式层出不穷,这也为万能材料实验机控制系统的研究提供了很好的基础。本文根据试验机的控制要求,采用基于控制卡的计算机控制方法来实现试验机的控制。目前,很多控制系统采用传统的数字PID控制,该控制方式结构简单,对线性控制对象有很好的控制效果。但由于PID控制的控制参数不能自我调整,如果在工作过程中被控对象发生变化或被控对象具有非线性特性时,很难达到满意的控制效果,因此研究新的控制方法对材料试验机的发展有重要意义。本文研究了将能够自我学习和自我调整的神经网络与传统数字PID控制相结合的可行性,利用神经网络根据被控对象的变化来在线调整数字PID的控制参数,即神经网络PID控制,以提高万能材料试验的控制精度和适应万能材料试验机的发展趋势。本文研究了万能材料试验机单神经元PID控制系统的硬件实现、单神经元PID控制器的结构和控制算法的设计。同时利用VC++可视化编程软件开发材料试验机控制系统软件,VC++具有界面友好、操作方便等优点。本文初步实现了基于神经网络PID的万能材料试验机控制系统的设计。整个系统运行平稳,通过橡胶材料的相关试验证明了万能材料试验机单神经元PID控制系统设计方案是可行的。