基于RTAI-Linux及PC104模塊的圓錐曲線插補(bǔ)數(shù)控系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”,性能的優(yōu)劣將直接影響機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量,是數(shù)控技術(shù)的核心。早期的數(shù)控系統(tǒng)大多由硬件電路構(gòu)成,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式技術(shù)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域,逐漸在數(shù)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
　　插補(bǔ)精度決定了數(shù)控系統(tǒng)的性能和功能強(qiáng)弱,傳統(tǒng)插補(bǔ)方法均以直線、圓弧為主要插補(bǔ)對象,逐漸不能適應(yīng)復(fù)雜圓錐曲線的加工。目前僅有少量的研究涉及到非圓弧曲線的插補(bǔ),并缺乏通用的二次曲線插補(bǔ)算法;市面上數(shù)控系統(tǒng)大

2、多基于DOS和Windows/NT系統(tǒng)開發(fā)的,其實(shí)時性、穩(wěn)定性、加工精度等直接影響著數(shù)控系統(tǒng)的性能。
　　為此,本文對Linux平臺下圓錐曲線統(tǒng)一插補(bǔ)算法的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行深入研究,其主要內(nèi)容包括:
　　(1)綜述了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并對DOS、Windows和Linux平臺下的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行對比,選擇基于RTAI實(shí)時Linux操作系統(tǒng)。
　　(2)提出了Linux實(shí)時改造方案,并對RTAI/Linux雙內(nèi)核機(jī)制進(jìn)行研究,

3、重點(diǎn)分析了RTAI的實(shí)現(xiàn)機(jī)制及實(shí)現(xiàn)原理,并對改造后的實(shí)時內(nèi)核進(jìn)行測試;同時,對Linux內(nèi)核進(jìn)行適當(dāng)裁剪配置,以滿足嵌入式系統(tǒng)的需求。
　　(3)分析了并口的工作機(jī)制,安裝配置Linux并口驅(qū)動程序,通過QT編程實(shí)現(xiàn)并口脈沖方式控制步進(jìn)電機(jī),有效地提高了加工精度。
　　(4)研究了差分插補(bǔ)算法,利用相對坐標(biāo)系參數(shù)的變化有效解決了曲線加工過程中過象限問題,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一插補(bǔ)算法完成圓弧、橢圓、雙曲線等特種曲線的插補(bǔ),并利用Qpain