ARM嵌入式控制器下的实时混合试验控制系统设计与验证

本篇毕业论文深入探讨了基于ARM的实时混合试验控制系统的研发，针对结构工程中的动态响应测试需求，提出了一种创新性的解决方案。传统上，混合试验系统通过将结构分解为实验子结构和数值子结构相结合，利用液压设备加载实验子结构，同时使用OpenSees软件进行模拟分析，以经济高效地再现地震等极端条件下的结构动态反应。然而，目前该领域的核心技术控制器主要依赖于国外技术，且门槛较高，尚未广泛应用于各类实验室。 论文的核心贡献在于构建了一套基于ARM STM32F407微控制器的混合试验控制系统。STM32F407以其强大的处理能力和低功耗特性作为系统核心，实现了MATLAB作为中间平台，用于协调STM32控制器与OpenSees软件之间的通信。MATLAB在这里扮演了数据交换和算法集成的关键角色，确保了实时控制的准确性。 此外，论文还采用了LabVIEW作为混合试验系统的子控制器，专门负责伺服油源的间接控制，实现了对液压加载过程的精确管理。通过这一设计，系统能够实现对线性和非线性载荷的精确响应，从而在结构健康监测、性能评估以及抗震设计等方面提供更为精确的结果验证。 作者通过一系列实际测试，验证了所构建的混合试验控制系统在复杂结构环境下的性能稳定性、响应精度以及成本效益。这不仅推动了国内实验室在结构试验控制技术的发展，也为后续研究者和工程实践提供了有价值的参考案例。这篇论文不仅展示了技术上的突破，也强调了实用性和应用前景，对于促进国内相关领域的自主创新发展具有重要意义。