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合理(lǐ)使用(yòng)控制功能(néng)
由以上几条可(kě)以看出，要获得比较优的控制性能(néng)，在设计上，必须考虑整个系统的优化，而不仅仅是控制器的设计水平。当然好的控制器表现在一是适应范围广，二是参数尽量少。同时在使用(yòng)中，控制器毕竟是一个工具，受客观规律的制约，不可(kě)能(néng)做到随心所欲。当操作者需要做闭环控制的时候，必须综合考虑各方面因素，合理(lǐ)使用(yòng)工具：
（1） 保证系统的稳定性。考虑闭环控制中被控制量与加载驱动机构有(yǒu)正相关的关系，一般位移控制和变形控制不太出现稳定性问题，问题大都出在力控制上。如果加载过程中可(kě)能(néng)会出现力值下降，或者非受控的自然起伏，就避免用(yòng)力控制。
（2） 设置适当的控制目标参数。虽然控制器给出一个可(kě)控制的范围，但是实际使用(yòng)中还是不能(néng)任意设置。例如一，压缩试验，如果接触前的预紧速度过快，则过渡时间会特别長(cháng)，甚至过渡到zui大载荷的一半还多(duō)。例如二，拉伸试验，如果中间需要切换速度，一般是换更快的速度。
（3） 会简单的调试。由于负载刚度影响到整个系统的刚度，為(wèi)了获得较好的性能(néng)，操作者经常要改变控制器的比例系数。一般原则是硬（刚度大）的试件用(yòng)较小(xiǎo)的比例，软试件用(yòng)较大的比例系数。
闭环控制是自动控制理(lǐ)论的一个基本原理(lǐ)，在工业上有(yǒu)广泛的应用(yòng)。试验机的闭环控制机制因涉及反馈检测到的信号，力、变形和位移，所以称為(wèi)三闭环控制，是反映试验机的一项标志(zhì)性功能(néng)。在一些试验标准，例如室温金属拉伸试验标准中，对试验过程有(yǒu)恒速加载或者定点保持的规范性要求，人工操作是很(hěn)难保证做到的，这个时候需要计算机参与下的闭环控制。
虚線(xiàn)框是控制器，包括電(diàn)路（测量電(diàn)路和功率输出電(diàn)路）和软件（控制算法），整个闭环系统还包括试验机的加载驱动机构，例如電(diàn)子的伺服電(diàn)机或者液压的伺服阀及油缸，和传感器，例如力传感器、電(diàn)子引伸计、位移编码器等，甚至还要包括被测的试件负载。控制性能(néng)的好坏不仅仅与控制器设计有(yǒu)关，也与试验机的所有(yǒu)部件技术性能(néng)有(yǒu)关，所以说是一项综合技术。所谓的三闭环，每一种闭环除了传感器不同，其他(tā)都是相同的结构。
三闭环与金属拉伸
没有(yǒu)一种材料试验像金属拉伸这样典型地考验控制器的三闭环功能(néng)。实际上厂家做的三闭环样机试验都是金属拉伸。具體(tǐ)该如何做，有(yǒu)另文(wén)探讨，厂家宣传的三闭环更多(duō)的指金属拉伸中如何平稳切换的问题，实质上是一种对付金属屈服现象的技巧，跟闭环原理(lǐ)没有(yǒu)关系，跟直接的说，根本就是一种具有(yǒu)先验知识的开环程序技巧。
在金属拉伸试验过程中，有(yǒu)三个阶段需要三种闭环，作為(wèi)纯粹的闭环控制，需要调整的范围不是很(hěn)宽，甚至说，是比较容易实现的。更何况厂家*可(kě)以针对性地优化，例如有(yǒu)典型上下屈服现象的低碳钢，然后演示一段的曲線(xiàn)。
评价控制器有(yǒu)专业的方法和专业的指标，而不仅仅是拉一根试样。真正好的控制器表现在具备随机较宽的调速范围，当切换到其他(tā)材料试验的时候，无需调整参数，仍然表现出稳定的控制性能(néng)。
如何看待控制器设计
控制器的電(diàn)路设计比较平凡，重点主要是控制软件的开发：
（1） 不要迷信各种名称的控制算法。控制理(lǐ)论到今天已经发展出很(hěn)多(duō)类型的控制算法，有(yǒu)经典控制，有(yǒu)现代控制，例如PID控制、模糊控制、自适应控制、智能(néng)控制、变结构控制、神经元控制等等，但是理(lǐ)论都是有(yǒu)前提的，就是被控系统可(kě)以建模，根据某个模型方程推导得到几个简单的解（注意，很(hěn)多(duō)理(lǐ)论不可(kě)能(néng)得到全部解）。现实的系统与理(lǐ)论的系统是不同的，顶多(duō)是近似，所以实际控制效果要打折扣。试验机系统，例如液压式试验机，专业上讲就是一个多(duō)变量非線(xiàn)性时变系统，白话就是说这个系统时时刻刻都处于复杂的变化中，做到模型近似都不容易。工业上用(yòng)的控制器首要目标是稳定，然后再考虑性能(néng)，因此在实践上尽可(kě)能(néng)简单可(kě)靠。
（2） 拍脑袋算法。设计控制算法既需要本科(kē)的控制理(lǐ)论基础，同时还需要電(diàn)机传动或者液压传动的专业基础和工程实践。现阶段试验机用(yòng)的控制算法，基本上还是PID算法，然后加以变化，例如冠上“微微分(fēn)控制”、“神经元控制”之类的名称，实质上压根没有(yǒu)理(lǐ)论的支持，都是凭几年的调试经验感觉加上了一些经验参数，适用(yòng)面比较狭窄。
（3） 没有(yǒu)的控制算法。不论哪种控制算法都是有(yǒu)针对性的，所谓的*控制只有(yǒu)在特定工况下才能(néng)实现。液压试验机的控制算法肯定是不可(kě)能(néng)适应電(diàn)子试验机的，即使同一个试验机控制系统，例如在金属试验中表现好的控制算法，在塑料试验中很(hěn)可(kě)能(néng)就过渡时间太長(cháng)，需要调整参数。
（4） 控制范围和精度来自测量范围和精度。全程10000码的测量精度，控制速度的范围一般就是1~200码/秒(miǎo)，速度检定应该是经过短暂过渡后一段时间的平均速度，理(lǐ)论上反正是一个码的误差，平均时间越長(cháng)，速度精度越高，可(kě)以简单估算。当然保压控制的精度直接就是测量精度。
（5） 控制频率没必要很(hěn)高。试验机控制系统的频率响应瓶颈在于加载驱动机构，白话说就是惯量電(diàn)机、油缸活塞反应非常慢，频率响应不会超过10Hz，所以当控制系统1秒(miǎo)钟控制10次，再快也没有(yǒu)多(duō)大的积极效果，一般20~50Hz足够。
（6） 试验机控制有(yǒu)其特殊的平稳调速要求。除非特殊要求，材料试验从启动到建立速度需要一个过渡，恒速加载到保持需要一个过渡，不同控制环的切换也要求输出连续。
（7） 不能(néng)忽视负载的影响。试验机系统的负载就是被试验的对象，由于试件材料的特殊性，在试验过程中试件的特殊变化可(kě)能(néng)影响这个系统的性能(néng)，甚至破坏系统的稳定性。常见的问题出现在力控制情况下。闭环控制采用(yòng)的负反馈原理(lǐ)，正常情况下控制器输出正信号，通过执行机构作用(yòng)到试件，应该得到试验力的增長(cháng)（前向正相关，闭环才是负反馈）。如果出现金属的屈服、夹持机构的滑移、材料的异常松弛等，整个闭环就成為(wèi)正反馈而导致系统失稳。不能(néng)指望任何一种控制算法能(néng)有(yǒu)效处理(lǐ)这种情况。
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