接触疲劳是齿轮、轴承等基础零部件常见的失效形式,滚动接触疲劳试验是评价零部件材料性能的主要手段,因此,研发一款可准确模拟零部件工况的高性能试验装备及测控系统,可为零部件材料的性能评估和新材料的研发提供重要的支撑。本文针对课题组研发的新型滚动接触疲劳试验机,在分析其结构特征和测控要求的基础上,开发了试验机测控系统。论文的主要研究工作如下:1.分析了滚动接触疲劳试验原理、试验机结构组成及工作原理,确定了试验机测控系统功能和技术要求。针对同类试验装备测控系统存在的试验条件难以精确控制、数据采集实时性差、严重依赖人工值守等问题,在对比分析多种测控系统架构的基础上,提出了试验机测控系统总体设计方案。2.结合试验机测控系统的设计方案及试验参数精准控制的需求,提出了试验机速度双闭环控制方法、滑差率主从同步运动方法及试验载荷位置-载荷复合闭环控制方法,建立了伺服系统的数学模型,分析了三种控制方法的可行性和有效性。根据测控系统方案和控制方法的要求,为测控系统选配了合适的硬件单元,并进行了相应的组态配置。3.以西门子SCOUT开发平台为基础,开发了运动控制、数据采集处理和其他功能程序,并完成了下位机各子程序的分配和协调调用。以Visual Studio为基础平台,开发了人机交互系统,采用OPC通讯技术实现了下位机与人机交互系统间数据的实时交换。4.结合滚动接触疲劳试验机机械系统,搭建了测控系统功能验证试验平台,通过试验载荷及滑差率的调控试验,验证了测控系统设计的合理性和测控功能的有效率。5.试验结果表明,本文设计的测控系统对试验载荷调控范围为0-2000kg、载荷控制精度为＜±2%,各主轴转速调控范围为0-3000r/min、滑差率调控精度为＜0.5%,关键试验参数调控范围和调控精度满足设计要求。