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采用C8051F020单片机作为处理器的材料疲劳试验机由音圈电机、载荷传感器、光电编码器、LM629和LMD18200等组成。单片机分别通过光电编码器、载荷传感器和应变片信号采样，利用数字PID控制器形成位移闭环、力闭环和应变闭环控制。结果表明，基于C8051F020的试验机系统具有精度高、响应快、扩展性好、可靠性高、成本低等特点，十分适于材料疲劳试验机的应用。