可重構控制器自治域的研究及其應用.pdf

1、當前市場競爭日益激烈，制造系統(tǒng)需要快速地響應不斷變化的用戶需求，縮短產(chǎn)品周期。傳統(tǒng)的以數(shù)控機床為基礎的柔性制造系統(tǒng)對于制造加工任意特定的產(chǎn)品并非最優(yōu)化，所以是低層次、高消耗的柔性。為了適應產(chǎn)品設計的不斷變化，及時地、有成本效益地加工一類產(chǎn)品，要求下一代地數(shù)控機床具備可重構特性?？芍貥嬏匦圆粌H縮短了機床機械系統(tǒng)的設計周期，同時使得控制器的開發(fā)設計的時間明顯地縮短了?？芍貥嬁刂破鞯闹饕匦园ǎ耗K化、可替換、可伸縮及低消耗。 本文

2、對可重構控制器的核心——自治域模塊進行系統(tǒng)的研究。提出了自治域的體系架構，它是由信息感知模塊、交互接口模塊、中樞系統(tǒng)模塊、執(zhí)行模塊組成，并且分析了各個組成模塊間的內在邏輯關系。根據(jù)以上研究，設計了自治域的控制軟件，軟件的總體架構采用“層次化+模塊化”的設計，對控制軟件的五個功能模塊：用戶接口模塊、多媒體控制器模塊、任務控制器模塊、運動控制器模塊和I/O 控制器模塊進行詳細的設計。 自治域控制模塊的重構過程是本文的研究重點，同時也

3、是本文較為有新意的研究內容。在文中,設計了建立自治域拓撲結構的方法：提出自治域控制拓撲結構的形式；為了使得可重構機械系統(tǒng)與控制器同步重構，運用旋量理論、圖論等知識，建立可重構機械系統(tǒng)的拓撲結構；完成從機械系統(tǒng)到自治域的拓撲結構的映射，從而得到控制器自治域的拓撲結構。根據(jù)上述方法，設計重構配置軟件，實現(xiàn)自治域控制模塊重構的過程。自治域控制模塊的重構方式包括面向系統(tǒng)級的重構和面向任務級的重構，配置軟件分別對這兩種不同的方式進行了實現(xiàn)。