测控系统是指既“测”又“控”的系统。依据被控对象、被控参数的检测结果，按照人们预期的目标对被控对象实施控制，是以检测为基础，以传输为途径，以处理为手段，以控制为目的的闭环系统。测控系统原理图如图4-15所示。
测控系统主要由以下四个部分构成：
①传感检测部分：感知信息（传感技术、检测技术）。
④信息控制部分：控制信息（现代控制技术）。
测控系统的功能主要可分为测量、执行机构驱动、控制、人机交互、通信等，以下主要对各部分功能原理进行概述。
图4-15 测控系统原理图
（1）测量。
在生产过程中，被测参量分为非电量与电量。常见的非电量参数有位移、液位、压力、转速、扭矩、流量、温度等，常见的电量参数有电压、电流、功率、电阻、电容、电感等。非电量参数可以通过各种类型的传感器转换成电量输出。
测量过程通过传感器获取被测物理量的电信号或控制过程的状态信息，通过串行或并行接口接收数字信息。在测量过程中，计算机周期性地对被测信号进行采集，把电信号通过A/D转换器转换成等效的数字量。有时，对输入信号还必须进行线性化处理、平方根处理等。如果在测量信号上叠加有噪声，还应当通过数字滤波进行平滑处理，以保证信号的正确性；例如在试验平台中，就需要通过转速传感器、转矩传感器、振动传感器以及温度传感器等把系统运行过程中的转速数据、转矩数据、振动数据和温度数据采集后上传给控制器，以对系统的运行状况进行实时监测和参数控制等。
为了检查生产装置是否处于安全工作状态，对大多数测量值还必须检查是否超过上、下限值，如转速上、下限报警值，振动上限报警值等；如果超过，则应发出报警信号，超限报警是过程控制计算机的一项重要任务。
（2）执行机构的驱动。
对生产装置的控制通常是通过对执行机构进行调节、控制来达到目的的。计算机可以直接产生信号去驱动执行机构达到所需要的位置，也可通过A/D转换产生一个正比于某设定值的电压或电流去驱动执行机构，执行机构在收到控制信号之后，通常还要反馈一个测量信号给计算机，以便检查控制命令是否已被执行；例如在试验平台中，上位机发送电机运行命令和固定转速命令，通过控制器进行信号处理后来对电机进行驱动，电机运行后会将运行状态信号及实时转速信息反馈给控制器。
（3）控制。
利用计算机控制系统可以方便地实现各种控制方案。在工业过程控制系统中常用的控制方案有三种类型：直接数字控制（DDC）、顺序控制和监督控制（SPC）。大多数生产过程的控制需要其中一种或几种控制方案的组合。
（4）人机交互。(www.daowen.com)
控制系统必须为操作员提供关于被控过程和控制系统本身运行情况的全部信息，为操作员直观地进行操作提供各种手段，如改变设定值、手动调节各种执行机构、在发生报警的情况下进行处理等。因此，它应当能显示各种信息和画面，打印各种记录，通过专用鼠标、键盘对被控过程进行操作等。
此外，控制系统还必须为管理人员和工程师提供各种信息，如运行装置每天的工作记录以及历史情况的记录、各种分析报表等，以便掌握运行过程的状况和做出改进运行状况的各种决策。
（5）通信。
现今的工业过程控制系统一般都采用分组分散式结构，即由多台计算机组成计算机网络，共同完成上述的各种任务。各级计算机之间可以通过以太网、CAN、RS485等通信方式实时地交换信息。此外，有时生产过程控制系统还需要与其他计算机系统进行数据通信。
随着计算机技术和芯片技术的迅猛发展，测控系统未来发展逐渐呈现出以下特点：
①测控设备软件化。
通过计算机的测控软件，实现测控系统的安全检测、自动报警、过载保护、多功能测试等功能；设备资源管理、模型管理及执行、运行状态监视和手动操作等；软件化可以简化硬件、缩小体积、降低功耗、提高可靠性。
②测控过程智能化。
在测控系统中，各种计算机成为测控系统的核心，同时介入各种运算复杂但易于计算机处理的智能测控理论方法；系统能自动进行测试、对测试工艺进行编辑并能进行测试流程调度、报表生成等。
③高度的灵活性。
能够集成CAN、LIN等通信数据库，并对报文的收发进行快速配置，可以对XLS格式的表格进行配置导入；可以给系统输入实时激励信号（包括常值输入、斜坡输入、锯齿波输入、脉冲输入、Sine输入、指数输入、噪声输入、试验结果数据输入等），并可按照预定的顺序执行一系列自动测试逻辑，同时可以记录运行过程中的信号数值。
④实时性强。
测控系统基于实时系统运行，可以实时监控系统变量、记录实时数据（CSV、TXT或TDMS等格式）、能够对系统中需要调整的参数进行实时在线修改。
⑤可视性好。
测控系统根据功能将界面进行分页显示，如控制界面、检测界面、图表界面等，方便用户进行数据分析、查找及操作等。
⑥测控一体化。
测控系统对测试项目中样件、需求、用例、计划、报告和缺陷等基本信息进行统一管理及数据记录和统计。
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