光强取样率测试装置控制系统设计与实现

【摘要】“光强取样率测试装置”是一套用于对低透光元件透过率进行测量的设备。该装置在控制系统的作用下对被测件上各处进行自动、连续地测量。本课题对该系统进行设计。根据控制任务的要求设计了相应的控制模型。该模型满足了以下需求：1.对各部件进行单独控制。2.测量过程自动化。3.各部件之间协调运转。在设计控制模型的基础上确定了模块化的三层系统结构。其中底层是各设备的API函数；中层通过调用API实现对各部件的单独控制；上层对整个测量过程进行控制。中层包括运动控制模块、数据采集模块以及测试光源控制模块。其中运动控制模块重点解决各部件间的协调性问题；数据采集模块重点解决原始数据同步采集问题；光源控制模块重点对控制协议进行研究并设计符合协议规范的控制程序。处于上层的测量过程控制模块具有两方面的功能：一方面与控制界面交互,以获取测量参数并返回测量结果；另一方面通过调用中层提供的服务实现对整个装置的控制。控制系统在实现时采用了面向对象的设计思想。分别将每个模块抽象成一个类,将各模块所需资源定义为类成员变量；将模块的功能定义为成员函数。将中层模块的类对象定义成上层模块的类中的成员变量,使上层类与中层类之间保持聚合关系,这样既体现了控制系统的层次结构,又实现了对各模块的封装。所设计的控制系统能否在实际测量中获取可靠的原始数据需要实验的检验。通过理论分析可知系统能够正常运行需要满足以下两个条件：一是测量开始前必须将机械装置准确地初始化；二是测量参数的设置必须合理。为满足第一个条件,设计实验证实了初始化方法的可靠性；为满足第二个条件,通过理论计算找到了测量参数之间的约束关系。实验证明,本课题所设计的控制系统在满足前述两个条件的前提下所得的测试结果是可靠的。
【作者】张鑫；
【导师】容晓峰；
【作者基本信息】西安工业大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】控制系统；控制模型；数据采集；运动控制；同步性；约束关系；

【参考文献】
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