运动控制子系统包含运动决策模块、分布式运动控制器和步进电机。决策模块向指定的运动控制器发送指令，控制器根据决策模块指令和电机反馈参量调整电机的转速和旋转方向。
环境参数测试子系统负责在电机转速稳定期间采集温度、压力等环境参量，并按照用户指定的报警范围检测各环境参量，判断电机状态是否正常，若环境参量报警，系统通过数字量输出驱动继电器和接触器关断电机。
振动噪声测试子系统负责测量电机系统环境噪声及产品多个位置振动信号的同步采集，并对声音振动信号进行实时分析和离线分析。
测控系统采用上下位机架构。上位机为监控终端和人机界面，包含运动控制决策模块、数据存储及离线分析模块、通信模块和参数显示模块等。下位机包含嵌入式实时控制器、信号调理模块、环境参数采集模块、报警检测模块、振动噪声采集模块及通信模块。
系统硬件设计
系统硬件包含环境参数信号调理及采集部分、振动噪声采集部分、数字I/O部分、信号电气连接器部分、运动控制部分、嵌入式控制器及监控终端等。硬件结构如图2所示，总体架构采用NI公司PXI总线设备，机箱为可集成SCXI模块的PXI-1050，嵌入式控制器为PXI-8106，外设模块包括4块动态信号分析仪PXI-4472用来采集振动噪声信号，1块数字I/OPXI-6528，1块数据采集卡PXI-6221。环境参数信号调理部分使用SCXI 模块，RTD温度输入使用SCXI-1102和SCXI-1581，压力输入使用2块SCXI-1125。数据采集卡通过机箱背板总线控制信号调理模块，减少了电缆连接，提高了系统的集成度和扩展性。
监控终端应用程序将用户配置好的试验流程信息使用TCP/IP协议下载到 PXI-8106嵌入式实时控制器，运行在实时控制器上的应用程序按照自动流程信息配置决定当前时刻试验台应该打开的电磁阀，由PXI-6528驱动继电器完成。同样监控终端按照流程配置通过Profibus通信卡设定直流调速器转速，控制步进电机运行，使齿轮箱产品处于试验要求的工作状态。工作状态稳定后，对环境参数和振动噪声信号进行数据采集。