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面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现

并联机床完全打破了传统机床结构的概念,采用了多杆并联机构驱动,即机床的主轴与机座之间为多杆并联连接,从而大大提高了机床的刚度,使加工精度和加工质量都有较大的改进。另外,其进给速度的提高,也使高速加工更容易实现。它克服了传统机床刀具只能沿固定导轨进给,刀具作业自由度偏低等固有缺陷。并联机床数控系统基于开放式数控系统体系结构,增加了软件的可重用性,方便用户进行二次开发。本文针对并联机床坐标空间的运动是关节空间伺服轴运动的非线性映射的特点,根据东北大学设计的新型三杆五自由度并联机床的特殊结构,在分析传统机床数控系统运动控制器的体系结构的基础上,提出了一种适应其并联机床运动特性的新型数控系统运动控制器的设计。采用PC机平台的全软件控制系统,给出运动控制器的整体框架,并在RTLinux系统平台上加以实现。本文通过对运动控制器原理以及运动轨迹规划算法的研究,完成对并联机床数控系统运动控制器的功能设计,以及运动控制器的软件模块的设计,实现了符  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)

蓝天数控系统配置与调试诊断程序的设计与实现

本文是在基于RT-Linux开放式数控系统研发的课题背景下,设计并实现了蓝天数控系统中控制器软件的一个重要功能模块——蓝天数控系统配置与调试诊断模块。根据课题实际需要,研究了数控系统进程间通信方式,给出一种用于用户空间进程和内核空间进程间高效通信的方法,并实现了一组进程通讯接口API,以上述工作为基础完成了蓝天数控系统配置与调试诊断程序的设计与实现,并成功应用到蓝天数控系统中,运行效果良好。本文重点解决了以下问题:一是蓝天数控系统进程间通信方式的研究。在分析了RT-Linux提供的进程间通信方式的基础上,结合RT-Linux提供的mbuff和实时FIFO,给出了一种用于用户空间进程和内核空间进程间高效通信的方法,该方法可有效减少数据拷贝,并彻底避免了新数据到来的轮询监测等额外操作,提高了数控系统进程间的通信性能。二是通讯API库的设计与实现。通讯API库主要封装了一组能对共享内存中特定数据结构直接进行操作的API,系统配置与调试...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)

基于虚拟仪器数控系统在线联调系统的设计与实现

高精加工是当今数控系统发展的主要方向。决定数控系统高速高精性能的重要因素有二,即运动控制算法和运动控制参数。在实现高速高精加工过程中,对数控系统性能指标的分析以及对伺服单元、驱动单元参数的整定具有举足轻重的作用。现代数控机床加工过程中有多种控制参数,当前在加工现场通常采用基于操作人员经验的凑试法对其进行整定。这种方式具有快速整定的优点,同时也存在问题,不能满足数控系统对高速高精加工的要求。为了解决这些问题,需要对这些控制参数进行定量分析。Siemens和FAUNC公司均在其系统中提供了这样的工具。但是作为专有系统,其价格昂贵,不能为蓝天数控系统所用。虚拟仪器的核心思想是“软件即仪器”,即以软件实现硬件仪器功能。基于这种方法,本文设计和实现了一个数控系统性能评价系统,用来完成对控制参数的整定和对系统性能的分析,而开放式数控系统的开放特性则使得该性能评价系统具有了良好的应用平台。为了解决数控系统性能评价手段问题,本文设计和实现了一个...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

研抛专用装备数控系统体系结构的研究

本文首先对开放式数控系统的概念、内涵和特征,进行分析,通过对国外的NGC与OMAC、OSACA、OSEC及国内的ONC,这几个计划进行比较和分析,确定以ONC为基础,博采众长对本数控系统进行研究。分析了目前开放式数控系统软硬件结构的实现形式,结合研抛的特点,提出了研抛专用装备数控系统的体系结构。分析通用PC机与采用DSP作为运动控制卡,在开发开放式数控系统上所具有的优势。提出本数控系统采用通用PC机和以TI公司的TMS320F2812芯片为DSP共同构建本数控系统的硬件平台。并以此为基础提出本数控系统的硬件开发总体方案和软件开发总体方案。同时参考ONC的第二部分体系结构,对数控系统进行模块划分。对运动控制器与伺服驱动器之间的接口总线进行研究,确定本数控系统采用SERCOS总线,并给出了连接的结构图。同时对通信协议中的帧检验序列采用CRC校验,研究CRC校验的算法,并用软件的形式实现。  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)

应用于雕铣机的全数字数控系统的设计与实现

随着家具制造业、模具业的发展,目前国内应用于雕铣行业的数控系统的需求量很大,相对于传统的机加工行业,用于雕铣机的控制系统,要求有更高的小线段处理能力,以保证高速高精的加工。同时还要求具有良好的人机界面和与CAD/CAM的兼容能力,方便用户使用。鉴于以上原因,我们设计开发了一种基于PC的高速雕铣机的全数字数控系统。该系统的设计,在功能实现上,采用模块化的设计思想;在结构上,采用“轴控制单元+PC”的形式。并基于FPGA设计了全数字轴控制单元和I/O单元来实现数字——脉冲伺服接口和机床电器接口。本文首先介绍了国内外雕铣机的发展现状及趋势,确定雕铣机数控系统的研制目标。接着介绍了雕铣机数控系统的总体结构设计。接下来介绍的是本文的重点内容:全数字轴控制单元的设计。首先对FPGA的原理、设计方法以及开发软件QuartusII 4.0、设计语言VHDL的知识做了介绍。而后重点介绍了全数字轴控制单元设计思想和具体实现方法。同样也详细介绍了系统...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

《现代制造》2019年04期
现代制造

智能化是数控系统的发展趋势

数控系统中的"智能化"理念表明产品应当具备的性能有哪些?在我看来,这个问题的提出与智能制造密切相关。目前...  (本文共2页) 阅读全文>>