編譯型數(shù)控系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能的要求越來越高，作為數(shù)控機(jī)床核心的數(shù)控系統(tǒng)，其性能直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能，因此研究高性能的數(shù)控系統(tǒng)具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，雖然國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，一些自主創(chuàng)新的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用在生產(chǎn)中，但與國際知名數(shù)控系統(tǒng)相比，仍有很大的差距，特別是高端數(shù)控系統(tǒng)，差距更加明顯，因此發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。
　　當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展朝著更加開放化、高速高精化、

2、數(shù)字化等方向發(fā)展，而數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)以何種體系結(jié)構(gòu)適應(yīng)這種變化和發(fā)展，如何解決操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與開放性通用性矛盾問題，如何降低實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的響應(yīng)精確性(響應(yīng)延遲不確定性誤差)對(duì)高速高精度加工的影響，如何提高采樣插補(bǔ)頻率和響應(yīng)精確性等問題需要解決，許多的研究也因此而展開。本文通過對(duì)現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析和研究基礎(chǔ)上，提出一種編譯型數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)行方式將數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)周期和伺服控制周期緊密相連，

3、要求數(shù)據(jù)鏈路中的各個(gè)任務(wù)保持同步，具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性要求，這限制了數(shù)控系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。而數(shù)控程序異步運(yùn)行方式將插補(bǔ)運(yùn)算與伺服控制分開，使二者數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)不再那么緊密，使數(shù)控的編譯運(yùn)行成為可能。傳統(tǒng)數(shù)控程序的解釋運(yùn)行方式是建立在數(shù)控同步運(yùn)行基礎(chǔ)上的數(shù)控程序處理方式，存在很多問題，因此，本文提出了數(shù)控程序的編譯運(yùn)行方式工作原理，對(duì)編譯運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)模式進(jìn)行了研究，提出了采用通用Windows操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)通訊接口模式的編譯運(yùn)行工作模式，分析了

4、這種模式的關(guān)鍵技術(shù)和可行性，提出并分析了編譯型數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模式、組成結(jié)構(gòu)與體系結(jié)構(gòu)。
　　編譯器是編譯型數(shù)控系統(tǒng)的核心部件之一，本文通過對(duì)編譯器的功能分析，提出了編譯器的工作組成原理，分析和研究了編譯器的譯碼、刀具補(bǔ)償、加減速控制及插補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)，并比較分析了編譯型數(shù)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的區(qū)別與優(yōu)勢(shì)。本文利用Windows的組件技術(shù)開發(fā)了適合于編譯型數(shù)控系統(tǒng)的編譯器，并通過模擬運(yùn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了編譯器工作原理的正確性。
　　目標(biāo)

5、文件的通訊控制是編譯型數(shù)控系統(tǒng)重要組成部分和編譯運(yùn)行方式可行性的重要保證。本文提出了編譯型數(shù)控系統(tǒng)通訊控制的工作原理，分析研究了編譯型數(shù)控系統(tǒng)目標(biāo)文件傳輸通訊接口的實(shí)現(xiàn)模式、目標(biāo)碼緩沖區(qū)存儲(chǔ)方式、位置控制等關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)目標(biāo)文件緩沖區(qū)存儲(chǔ)的乒乓式讀寫控制方法進(jìn)行了研究。
　　應(yīng)用PCI接口、FPGA、DSP等技術(shù)，本文開發(fā)和研制出了編譯型數(shù)控系統(tǒng)的目標(biāo)碼通訊存儲(chǔ)控制卡，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了其性能。
　　最后，介紹本文所研制的編譯型