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液压脉动疲劳试验机是测定材料机械性能的基本设备之一，应用范围广泛。但随着疲劳试验要求的不断提高及其相关领域技术的快速发展，传统的试验机控制系统已经不能满足实际工程的需求，因而迫切需要研制新一代的数字化、智能化、集成化控制系统。分析了疲劳试验机的总体构成和工作原理，结合疲劳试验机控制系统常用的以单片机为核心的技术方案和以PC机为核心的技术方案的优点，提出了以数据处理系统为核心、采用总线结构、融合多种方式进行控制的总体设计方案。设计了以ARM处理器STM32F4为核心的主控制器硬件模块，并对数据处理系统、测量模块、故障诊断模块、励磁调速模块、PLC及动力系统等进行了设计。具体分析了控制系统的各项功能，并提供了三种控制方式——主控制器触摸屏控制、PC机远程控制和2.4G无线终端设备控制。完成了以外设管理和数据控制为核心的数据处理系统和PLC系统的软件设计。外设管理采用RT-Thread实时操作系统，负责协调管理外设及数据传输，采用在操作系统上移植虚拟文件系统、图形管理驱动程序和通信协议等方式，使软件接口单元模块化以缩短开发周期；数据控制系统负责疲劳机试验数据分析、处理及存储任务，其内部结构采用应用层与底层直接关联的方式，以满足系统高时效性要求；PLC系统通过ModeBus协议接收数据处理系统的命令来实现对疲劳试验机强电控制，以阻断疲劳试验机对数据处理系统的电磁脉冲干扰，加强疲劳试验机工作的稳定性。完成了液压脉动疲劳试验机控制系统软硬件调试，并对主要部分的功能和性能进行了测试。