基于三角形二叉树LOD模型的自由曲面实时加工仿真算法

为提高自由曲面数控加工仿真的效率和精度,提出一种基于层次细节模型(LOD)控制的自由曲面数控加工仿真新方法.本算法采用Z-map模型表达工件,设计并实现了基于三角形二叉树的切削算法.采用了基于三角形二叉树的LOD模型控制数控加工实时显示过程中渲染的多边形数量,减少不必要的计算时间,从而在满足给定精度的基础上,提高仿真的速度和效率,达到较好的实时仿真效果.最后通过实验验证了算法的有效性和可行性.     

一种面向数控系统的动态反馈调度模型

由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并通过实验对模型的有效性进行了验证.实验结果表明,该调度模型能够提高数控系统的稳定性.     

改进的八叉树模型在3D刀轨显示系统中的应用

在传统的八叉树模型的基础上增加了扩展八叉树结点,同时引入了混合式的八叉树教据结构,并将它们应用到数控加工的三维刀轨显示系统中;叙述了实体从B-rep表示法转换为相应的改进型八叉树模型的方法,并在这种改进的八叉树模型的基础上完成对零件加工过程的实时性仿真;最后通过运行实际的数控加工程序证明该算法的可行性和有效性.     

基于Z-map模型的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法研究

刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中重要的研究内容.本文分析了自由曲面数控加工中常用的刀具轨迹生成策略和方法,设计和实现了一种基于Z-map结构的自由曲面无干涉刀具轨迹生成算法.本算法采用进化算法进行刀具干涉检测,不仅解决了生成刀具轨迹时因走刀步长不合理而产生的过切问题,而且也确保了生成的刀具轨迹为无干涉刀具轨迹.     

RTAI混合任务调度器的设计与实现

针对RTAI系统只能调度单一类型任务的问题,提出一种可调度多类型任务的混合任务调度器。该调度器支持CBS调度策略,并采用LXRT机制关联软实时任务和CBS服务器,根据服务器调度策略对软实时任务进行调度。实验结果表明,该混合任务调度器在保证硬实时任务正常运行的同时提高了软实时任务的服务水平。     

基于优先级混合策略的回卷恢复容错实时系统的可调度性

实时系统具有严格的实时性及高度的可靠性要求。考虑到系统可能出错的情况,对回卷恢复容错模型下实时系统的可调度性进行了研究,提出了容错优先级混合策略,并推导出该策略下任务最坏响应时间的计算公式。结合系统的可调度性分析,提出了混合策略的优先级配置搜索算法(FTPCS_MS算法),该算法将最优容错优先级混合配置的搜索空间由O(nn)降低为O(n2)。仿真实验表明,容错优先级混合策略能够在继承策略的基础上进一步提升系统的容错能力。     

面向硬实时系统的容错调度算法研究

目前基于软件容错模型的调度算法大部分都是针对如何提高主版本可执行性的预测精度,很少考虑如何提高主版本的完成率.基于这一问题,本文提出一种基于软件容错模型的实时调度算法(kernel),该算法有选择地重新执行某些失败的主版本并允许其运行在更高的优先级别上,尽最大努力地提高了主版本的完成率,改善了输出结果的计算精度.仿真实验表明,与同类算法相比,kernel算法在提高系统容错能力方面更为有效.     

硬实时系统中基于软件容错模型的容错调度算法

在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障.软件容错模型是提高硬实时系统容错能力的一种有效方法.针对硬实时系统中容错优先级两种分配策略存在的不足,基于软件容错模型提出了一种容错优先级可提升的双重优先级分配策略.该方法通过为替代版本分配双重优先级,不仅能够提高硬实时系统的容错能力,同时还能够显著减少任务间的抢占次数.为了获得双重优先级分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,首先提出了一种最大的双重优先级配置搜索算法(MDPCSA).然后结合MDPCSA算法,提出了一种最优的双重优先级配置搜索算法(ODPCSA).仿真实验表明,与两种分配策略相比,在提高系统容错能力和降低抢占开销方面更为有效.     

软件PLC梯形图开发系统的研究与实现

软件PLC技术是工业自动化领域兴起的一项基于PC的控制技术.结合数控系统用户实际需求,同时为了减少用户在使用产品上的差异,在Windows平台上设计实现了基于IEC61131-3标准的软件PLC梯形图开发系统.首先介绍了系统整体结构设计,主要模块包括梯形图编辑、语法检查、梯形图向文本化指令表语言的转换、指令表程序的编译,接着详细介绍了各个模块的实现方法,并用实例验证了开发系统的正确性,从而保证梯形图程序经过转换和编译过程后得到预期的目标代码.     

面向系统负载的分段式实时调度算法及其实现

实时调度算法是实时系统中的关键技术,实时任务能否在规定的时限内完成主要依赖于调度算法的优劣.本文提出了一种分段式实时调度算法SS(Sectional Scheduling),此算法根据系统负载强度的不同将系统负载划分为三种情况:正常负载,超载和严重超载,每一种情况采用不同的调度算法.模拟实验表明,在所有负载条件下该算法相对于典型的EDF(Earliest Deadline First)算法,HVF(Highest Value First)算法与HVDF(Highest Value Density First)算法都有很大的性能改进.