基于两级插补机制的NURBS曲线插补器研究

针对非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline,NURBS）曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出一种基于两级插补机制的NURBS曲线插补器方案,在主控端执行第一级插补,完成曲线预处理等粗插补工作;在运动控制端执行第二级插补,完成加减速及实时位置输出等精插补工作。同时,设计并开发基于ARM-FPGA架构的实验平台,可用于两级插补器的实验验证,具有一定的现实参考意义。     

一种优化WLAN上下行公平性的MAC机制

IEEE802．11DCF主要基于载波检测／碰撞退避多址接人协议和时隙制退避算法。因此,往往在基础架构模式中,AP与用户站在随机竞争信道过程中并无优势,并且DCF应用于多速率WLAN,各站点之间的竞争并不均匀（时间不均）,存在吞吐量异常和严重不公平性问题。通过建立三维Markov链模型,对非饱和状态下802．11 MAC协议上下行带宽公平性进行了分析,由此提出基于下行链路优先的DPMAC协议,其核心思想是：AP享有优先访问信道的权利,并且可以根据下行链路状态动态调整占有信道的时间,各用户站竞争信道仍然采用原有的IXZF访问方式。通过仿真证实DPMAC协议能很好地实现上下行链路公平性,达到满意的效果。     

矢量法刀具半径补偿研究

传统刀具补偿方法的计算过程复杂繁琐,计算量相对较大.提出一种新的矢量法刀具半径补偿,通过分析加工线段转接点处切线矢量夹角在平面坐标系中的分布情况,判断出不同的转接类型,并在此基础上进行刀具半径补偿计算,得出各个转接点坐标.仿真实验结果表明,该方法简单实用,较传统方法计算量显著减少,尤其是对转接点的计算,矢量法的引入使得该方法较三角函数方法具有更大的优势.     

改进的NURBS曲线预估校正插补方法

现行的NURBS曲线参数预估校正插补方法不能预估最开始的两个参数,而且不能控制预估参数迭代修正的次数。提出改进的NURBS预估校正插补方法,该方法预估插补点参数,根据最大进给步长约束、轮廓误差约束以及法向加速度约束,判定预估参数与实际参数的误差,当误差在允许范围内,则对参数步长增量进行调整,否则进行迭代修正。仿真实验结果表明,新方法通过对参数步长增量的调整,使得预估参数更加接近实际参数,较现有方法有效减少了参数迭代修正的次数,利于实时插补的实现。     

基于FPGA的实时SGM匹配算法研究与实现

传统SGM算法,运算复杂度高,硬件资源需求量大,难以应用到实时嵌入式系统中。为此提出一种基于FPGA嵌入式平台的实时SGM（Real-Time SGM,RT-SGM）算法。RT-SGM选取三个方向作为匹配算法的优化方向;设计新的算法的结构,使该算法能运行在Pipeline状态下;提出一种新型中值滤波算法对结果进行优化。在FPGA硬件平台上完成实验。实验结果表明,RT-SGM运行速度相比于传统SGM算法提高了30%,而在资源需求上只有传统SGM算法的一半,同时其精度与传统SGM算法相当,适合应用到实时嵌入式系统中。     

一种改进的NURBS曲线插补算法

针对NURBS曲线曲率变化过快或出现曲率不连续点会导致插补进给速率变化过快,超出机床的加减速能力。提出一种利用NURBS曲线曲率特征的改进插补算法。该算法根据NURBS曲线曲率的变化情况将曲线分成曲率平缓段和曲率突变段,在前瞻过程中扫描出曲率突变段,获得该段的起始点、终止点及最低速率点等信息,采用梯形加减速方法对该段进行速度规划,以满足机床动态特性,实现在曲率平缓段以指令速度插补,在曲率突变段以规划速度平滑插补。仿真实验结果表明,在保证加工精度的前提下,该增强算法以较高效率实现了曲率突变段的平滑插补。     

一种优化WLAN上下行公平性的MAC机制

IKKK 802.11 DCF主要基于载波检测/碰撞退避多址接人协议和时隙制退避算法.因此,往往在基础架构模式中,AP与用户站在随机竞争信道过程中并无优势,并且DCF应用于多速率WLAN,各站点之间的竞争并不均匀(时间不均),存在吞吐量异常和严重不公平性问题.通过建立三维Markov链模型,对非饱和状态下802.11 MAC协议上下行带宽公平性进行了分析,由此提出基于下行链路优先的DPMAC协议,其核心思想是:AP享有优先访问信道的权利,并且可以根据下行链路状态动态调整占有信道的时间,各用户站竞争信道仍然采用原有的DCF访问方式.通过仿真证实DPMAC协议能很好地实现上下行链路公平性,达到满意的效果.     

基于WLAN的无线校园网组建

随着IEEE802．11无线局域网技术标准的不断推出以及基于这些标准的无线产品的出现,无线局域网的应用和普及已发展到了一个新阶段,基于WLAN的无线网络构建已成为组建无线校园网的主流技术,是有线校园网网络延伸的重要手段之一。本文结合某学校无线校园网建设实际情况,阐述了设计与规划校园无线局域网的原则、方法和步骤,组建了基于WLAN的校园无线网络．并对相关的设计方法进行了详细说明,为进一步的研究提供了思路。     

基于ARM-FPGA的NURBS插补嵌入式平台研究

针对非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出基于ARM-FPGA嵌入式技术的NURBS曲线插补硬件平台,对硬件平台结构进行了设计,利用读写下降沿同步信号解决ARM与FPGA跨时钟域总线传输问题,自主开发了ARM-FPGA嵌入式硬件平台。该平台结构具有小型化、智能化特点,在硬件平台上经实际测试表明,ARM与FPGA之间数据传输稳定可靠,能有效降低单一处理器的计算负载。     

基于WLAN快速移动接入仿真研究

IEEE 802.11（WLAN）无线局域网标准原本是为提供室内外固定接入网络服务而设计的,由于大范围无线服务应用的推动,其在快速移动环境下的接入应用需求也随之产生。通过Matlab仿真工具,对WLAN快速移动接入进行了仿真分析,研究了移动速度、数据发送速率、接收信噪比等因素对移动接入性能的影响,分析得出WLAN的移动接入应用关键是在高移动速度与高数据速率之间做出优化选择,最后提出了WLAN移动接入应用方案。