基于軟件組件和實(shí)時動態(tài)鏈接庫的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、本文針對目前開放式數(shù)控系統(tǒng)存在的問題及我國的實(shí)際情況,提出了基于軟件組件和實(shí)時動態(tài)鏈接庫的開放式數(shù)控系統(tǒng)的課題,對開放式數(shù)控系統(tǒng)從體系結(jié)構(gòu)分析、系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動控制中的插補(bǔ)技術(shù)等多個方面進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的探索和研究.文中列舉了在目前通用PC操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制的各種解決辦法并分析了其優(yōu)缺點(diǎn).提出了開放體系數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)下,選擇實(shí)時操作系統(tǒng)時應(yīng)遵循的原則,并據(jù)此決定基于RTX開發(fā)開放式數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時內(nèi)核.分析了開放式數(shù)控系統(tǒng)的

2、基本特征,討論了開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的具體特點(diǎn).討論了模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理,設(shè)計(jì)了模塊化開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),并給出了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的具體模型.設(shè)計(jì)了基于SERCOS總線的開放式數(shù)控系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu).并對SERCOS總線進(jìn)行了詳細(xì)分析.詳細(xì)闡述了SoftSERCANS實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)與CNC之間實(shí)時數(shù)據(jù)交換的原理.本文對B樣條曲線和NURBS曲線的數(shù)學(xué)表示和插補(bǔ)原理分別進(jìn)行了研究.對于B樣條曲線,詳細(xì)研究了等參數(shù)分割插補(bǔ)和不等參數(shù)恒速插

3、補(bǔ)兩種算法,并對兩種算法進(jìn)行了比較.對于NURBS,研究了三次NURBS曲線的插補(bǔ)原理,并給出了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo).對三坐標(biāo)曲面直接插補(bǔ)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究.著重研究了曲面直接插補(bǔ)中的軌跡生成方法、行距確定方法、插補(bǔ)原理和速度控制等關(guān)鍵問題.介紹了開放式數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)控制和仿真的系統(tǒng)設(shè)計(jì),闡述了它們的功能和作用,給出了用戶界面和三維仿真的實(shí)例.分別就刀具補(bǔ)償、一般零件加工和復(fù)雜零件加工給出仿真實(shí)例,其中復(fù)雜零件的加工實(shí)例,是利用用戶擴(kuò)展方