雕刻机三轴驱动系统

早期雕刻机的三轴驱动一般都是使用专用的数控系统,这类系统能够实现插补及驱动输出等功能,性能高实时性强,但是价格非常昂贵。基于PC的开放式数控系统采用目前已经普及的PC电脑作为数控系统的主控制器,从而大大降低了成本,当然性能也有所降低。对于个人使用的业余雕刻机来说,这类数控系统的控制精度已经完全满足要求。     

基于RT-Linux和QT的嵌入式注塑机控制系统设计

文章介绍了嵌入式Linux在实时性方面的不足之处、RT—Linux对Linux实时性的改进、嵌入式图形系统QT—Embedded，以及基于它们开发嵌入式注塑机控制系统的过程。     

嵌入式操作系统（三）

本文简要地叙述了嵌入式操作系统的发展状况；详细地介绍了嵌入式操作系统QNX、LynxOS、VxWorks的系统结构、系统功能以及它们各自的特点；还介绍了嵌入式Linux并简述了RT——Linux和KURT—Linux的功能及技术特点。     

基于ARM & DSP的嵌入式数控系统研究

该文所设计的基于ARM&DSP的嵌入式雕刻机数控系统。上位机采用ARM控制板,并移植了Windows CE操作系统,下位机利用DSP完成电机的运动控制。把开发的控制系统应用到雕刻机中,实现了高精度、高运算速度的数控加工。     

一种基于CAN总线的嵌入式Linux数控系统

通过分析通用2.5D数控系统的功能需求,提出并设计了一种基于CAN总线的嵌入式Linux2.5D数控系统.结合嵌入式Linux操作系统的优点和MPC5200处理器丰富的片内资源,以及移植RTAI（Real Time Application Interface）加载实时内核,使得系统具有了很好的开放性,分布性和实时性.     

基于Linux平台的数控虚拟机系统

概述了开放式数控系统,尤其是开放式软数控的发展现状与特点;分析和构建了基于数控虚拟机的开放式数控系统的体系结构,介绍了此系统中的软/硬件结构;在对具有代表性的操作系统进行了研究与比较之后,选择了Linux作为此系统的软件开发平台;最后根据Linux内核的结构特点,重新划分了传统用户模式下运行的数控软件体系,建立了包含实时控制层和数控应用层的双层模型,就其中的关键性技术问题进行了探讨和分析,明晰了该虚拟机在Linux下的具体实现方法.     

基于Xenomai的嵌入式Linux数控系统平台研究

介绍了数控系统软硬件结构和控制器组成,提出嵌入式Linux在数控系统中应用,针对嵌入式Linux实时性不足的特点,提出Xenomai实时解决方案.详细介绍了系统平台的搭建及实时性测试,测试结果显示该平台有很好的用户态实时性和优秀的内核态实时性,满足数控系统的实时性需要.该平台已应用在做实际数控系统中.     

数控面板在嵌入式Linux下的实现

提出了一种基于在PC/104单板机的嵌入式Linux平台上实现数控系统的面板与人机界面交互的可行方法。该系统以TinyX Server作为图形系统,并利用XTEST Extension实现数据或指令的输入,另外还涉及到了Linux下的串口编程、X Window的编程等技巧。     

基于Linux平台的数控虚拟机系统

概述了开放式数控系统，尤其是开放式软数控的发展现状与特点；分析和构建了基于数控虚拟机的开放式数控系统的体系结构，介绍了此系统中的软／硬件结构；在对具有代表性的操作系统进行了研究与比较之后，选择了Linux作为此系统的软件开发平台；最后根据Linux内核的结构特点，重新划分了传统用户模式下运行的数控软件体系，建立了包含实时控制层和数控应用层的双层模型，就其中的关键性技术问题进行了探讨和分析，明晰了该虚拟机在Linux下的具体实现方法。     

基于嵌入式X86的数控系统的设计与实现

为了降低开发成本,缩短开发周期,提高系统性能和稳定性,本文采用嵌入式X86 CPU和嵌入式ARM处理器上下位机的硬件结构形式.按照Linux操作系统下设备驱动程序开发的一般步骤和基本结构,采用模块化开发的基本思路,对基于ARM处理器嵌入式数控系统运动控制卡驱动程序进行优化开发,保证了嵌入式运动控制卡在Linux环境下的高可靠性工作.本文深入研究了嵌入式数控系统硬件设计、硬件选型和软件架构设计与实现.     

Linux在数控系统中的实时性改造

以通用PC为硬件平台、PC操作系统为软件平台开发基于PC的数控系统是当前数控系统的一个重要发展方向。目前,DOS和Windows是PC上的主流操作系统,但由于DOS实现功能的局限性和Windows非实时性的特点,本文提出了完全以实时应用为目标的RT-Linux解决方案。着重介绍了RT-Linux在数控系统中的实时控制实现原理,给出了基于RT-Linux的数控系统软件结构。并指出了该技术今后的发展方向。     

基于OpenGL的数控雕刻机加工仿真系统的研究

本文介绍了一种基于OpenGL的数控雕刻机加工仿真系统.它的实现采用了Visual C＋＋6.0开发工具,以及用OpenGL开发的雕刻机三维加工仿真软件.本文还重点介绍了刀具加工轨迹的建模及三维动画的实现.     

基于PSoC的数控运动控制器

采用PSoC可编程片上系统设计了一个数控运动控制器,由于PSoC具有灵活的可自由配置的模拟、数字资源和输入输出接口以及对多种通信接口的支持,该运动控制器具有良好的可扩展性和可移植性。介绍了系统的整体结构、控制器的硬件模块设计以及直线、圆弧、Nurbs曲线插补方式和速度控制方案的软件实现,使用该控制器控制一台三轴雕刻机进行雕刻,结果表明该系统具有良好的性能。     

基于数字孪生的雕刻机人机交互系统设计

针对雕刻机应用过程中的实时监测困难,数据呈现单一,成本较高等问题,设计了一套基于数字孪生的雕刻机人机交互系统;首先使用SolidWorks软件设计与实际雕刻机高度匹配的三维孪生模型,随后根据实际系统的运动学模型建立Simulink仿真并编写控制算法控制三维孪生模型的运动,完成虚拟调试功能,最后将三维孪生模型与雕刻机结合,使模型根据实际雕刻机运行得到的实时数据完成设备状态监测功能;实验结果表明,文章所设计的雕刻机人机交互系统具有较高的实时性和精确度,能够保证良好的交互性与虚实结合性,有效提高监控效率,降低故障发生率,在工业现场具有广泛的应用价值.     

三维雕刻机的远程控制技术研究及系统实现

介绍了雕刻机三维模型设计制作中的主要技术，并对虚拟场景的构建和优化作了说明。在三维雕刻机的模拟仿真中，对工件结构设计和NC代码解释执行等技术作了深入探讨。通过WINSOCK技术实现了对雕刻机的远程控制，并采用自适应端到端的QoS控制技术，在三维雕刻机的远程控制中实现了流畅的视频传输。     

基于数字图像的数控雕刻技术研究*

通过对图像格式识别与输入、图像质量改善、图像边缘提取和增强,进行了基于图像的数控雕刻系统研究.着重研究了直接图像影像加工和图像边缘加工两种加工方法,给出了它们的具体思路和方法,并结合PC 运动控制器的开放式数控加工思路,研制了基于图像的数控雕刻系统,仿真和实际加工表明,该系统能够获得满意的加工效果.     

基于Web的并联雕刻机远程汉字雕刻技术

为实现资源共享和遥控作业，设计并实现了基于Web的并联雕刻机远程汉字雕刻系统，系统包括远动控制、雕刻控制和视频反馈3部分功能。采用监督控制方式以便减少网络延时对雕刻控制的影响，进程互斥原理解决了多用户同时雕刻的冲突，多线程和共享变量机制可保证雕刻作业的实时控制。为了适用不同类型的图像采集卡，基于JMF和IP组播两种方案分别实现了视频信息的连续传输。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

RTX 平台下实时全软件数控雕刻系统

计算机仿真设计与制造需要极高的实时性和可控性,由于Windows操作系统本身实时性的缺陷,给计算机仿真应用带来了一些不确定因素.经过充分论证,引入了IntervalZero公司的基于Windows的实时仿真解决方案RTX,并结合某型号数控雕刻机的设计要求,总结出了Windows环境下RTX实时仿真应用系统的设计方法及RTX环境下全软件数控雕刻系统主要功能模块程序编写,并将这种设计方法成功应用于某数控雕刻系统中.实际雕刻实例表明RTX平台下全软件程序能够满足数控雕刻系统对实时性要求.     

雕刻机系统数据驱动建模与容错跟踪控制

通过分析在速度控制运行模式的雕刻机系统输入角速度与输出位置之间的机理关系,将其系统利用一个积分因子和一个稳定传递函数相连接的模型进行模拟.通过引入微分滤波器对采样数据进行处理,将难以辨识的临界不稳定积分模型转换成易于辨识的稳定模型.提出一种能够精确估计带积分因子的递推最小二乘算法,并采用辅助变量法消除因滤波引起的有色噪声的影响.所提出算法可以确保在开环状态下对积分系统进行精确估计.针对多轴雕刻机运动控制系统,提出一种基于中间观测器的容错跟踪控制算法.针对与输入通道匹配的过程故障,设计基于故障估计值的容错控制反馈率以进行有效补偿;对于不匹配故障,通过调节中间观测器增益实现充分抑制.最后,通过与现有算法进行对比实验,验证了所提出算法的可行性和优越性.     

面向自动雕刻特征知识获取与搜索方法

提出面向雕刻学习的基于特征的框架知识描述方法，该方法具有搜索简便、便于分类记忆等特点，有利于描述雕刻特征及其雕刻工艺过程、继承雕刻艺术风格。在雕刻学习过程中，通过交互式“传授”与机器学习，能方便地利用雕刻者的经验知识建立起知识框架结构，实现对雕刻曲面的精确描述。