基于PC的开放式数控系统关键技术研究

主要研究了基于PC的开放式数控系统功能实现的方案与关键技术。在分析了开放式数控系统应用现状并阐述了PC数控系统结构及开放式数控系统构成的基础上,完成了低成本、可重构的开放式数控系统的设计及系统开放式软硬件体系的建立,系统控制器通过编程完成对输入、输出量的规划过程,通过PID控制伺服电机的输出,从而实现对伺服电机轨迹输出的优化控制目标,实现交互控制机制的开发,该模块化可重构系统在降低系统成本的同时显著提高了使用性能,具备较高的实际应用价值。     

开放式控制系统中SERCOS总线的接口设计与实现

目前,市场对适合中小批量加工、具有良好柔性和多功能性的制造系统的需求已逐步超过对大型单一功能的制造系统的需求;这一趋势促成了模块化、可重构、可扩充的开放式控制系统的产生;为了推动国内数控系统的开放性进程,对一种开放式运动控制总线一SERCOS总线进行了研究,并通过设计出嵌入到伺服驱动器中的SERCOS接口卡,实现了完整的主从环形通讯;该接口卡软、硬件的成功设计证明了国内有能力研发出具有SERCOS接口的数控产品,将有利于开放式控制系统在中国的发展。     

数控系统的软PLC系统开发

介绍了软PLC技术的发展状况、相关的概念和组成结构，并且把它和传统的硬PLC做了一些控制方案等方面的比较。提出了基于开放式数控系统上的软PLC系统，并对本系统中的控制方案、开发系统和运行系统做了较为详尽的介绍。软PLC系统在开放式数控系统RTLinux中应用稳定，并节约了成本。     

基于CAN总线的数控系统设计

CAN总线是现场总线领域很有发展前途的一种通信技术。介绍CAN总线的特点及CAN总线器件,根据开放式数控系统的特征,提出基于CAN总线的数控系统体系结构。描述系统的总体结构方案及运用数字信号处理器(DSP)和CAN总线控制器组成位置控制卡的结构原理。     

基于现场总线的开放式数控系统的设计与实现

在传统基于模拟接口数控系统体系结构分析和研究基础上,针对现场总线的特点及开放式数控系统的要求,设计并实现了一种基于现场总线的开放式数控系统.首先分析传统数控系统存在的问题,引入现场总线MECHATROLINKⅡ,进行方案设计与分析,将传统数控系统体系结构中的插补运算分离,粗插补运算在上层运动控制器中实现,精插补运算封装在底层总线驱动器通过构建线程调度函数实现,上层与底层之间通过共享缓冲区与环形缓冲区进行数据交换.重点阐述MECHATROLINKⅡ总线在开放式数控系统的应用研究,探讨体系结构的改变对系统的控制精度、资源消耗等性能的影响.最后利用该系统加工出了一种复杂工件,实验对比及数据分析证明了这种新系统的优越性.     

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STEP-NC的数控系统体系结构的研究

分析了当前主流开放式数控系统的本构模型,建立了系统内部的信息流模型,根据非实时、弱实时和强实时区分信息流。综合考虑数控系统的功能模型、信息流模型,建立STEP-NC数控系统的层次模型为模型应用层、制造规划层和实时控制层。给出了基于PC和嵌入式系统分层架构的STEP-NC数控系统结构。     

基于ARM的开放式数控系统研究

在对开放式数控系统的功能要求的分析基础上,对系统的硬件和软件进行了合理的功能配置。并由此进行了基于ARM的开放式数控系统的总体设计;详细介绍了系统的原理与构成：根据系统微型化、高性能、低成本、便携性的要求,在系统硬件设计时,选用了低功耗、高性能、成本低的微处理器,选用开放源代码的UC1inUX作为实时操作系统,构成了简单易学易操作的开放式数控系统。     

面向对象技术在电信网管系统总体设计中的应用

该软件系统的思想是在统一软总线平台下由不同的业务对象模块构成,系统遵循TMN的功能框架构造体系模型,采用面向对象技术、面向组件技术、开放式和分布式系统结构以及3层客户端／服务器体系结构,以实现这些技术在电信网管系统(NMS)中的应用。     

基于RTLinux的开放式数控运动控制器设计

研究了RTLinux在开放式数控运动控制器中的应用.在介绍RTLinux体系结构的基础上,并详细阐述了运动控制器的软、硬件结构.实践证明,将RTLinux应用于开放式数控系统满足了实时控制系统对响应的快速性、时间的精确性和控制的可预测性的要求.     

组态计算机数控系统体系结构的研究

在介绍了组态软件的出现背景与发展趋势,分析了开放式数控系统研究现状的基础上,结合组件级软件开发的设计思路,针对开放式数控系统的软件开发难度大,耗时长,开发工作重复度高等问题,提出了组态计算机数控系统的解决方案;将组件化程序设计思想应用到开放式数控系统的开发中,并研究了该系统的总体体系结构,分析了系统各部分的功能,并以此初步划分了组态计算机数控系统的各个组件,给出了各组件的设计思路;初步搭建了组态数控系统的总体框架.     

组件技术及其在可重构数控系统中的研究

作为一种开放式数控系统,可重构数控系统不仅可以加工各种类型的产品,而且可以根据需要改变自身的系统结构,以满足特殊的应用需求.为了实现可重构数控系统,本文对组件技术进行了深入研究,提出适合可重构数控系统的组件模型.在此基础上,设计并实现了通信管理层,以提供各组件所需的系统功能服务和可重构功能.最后,本文搭建了一个可重构数控系统的基本原型,并进行了相应的测试与实验.     

嵌入式柔性开放式数控系统的研究

开放式数控系统是下一代数控系统的主要发展方向,本文对基于PC结构的开放式数控系统研究情况及存在的问题进行了分析。为解决嵌入式数控系统的开放性问题,论文提出了一种基于构件的柔性式开放式数控系统体系结构,论述了其硬件逻辑、软件组态方法。利用这种柔性结构,所开发的系列数控系统已在工业上得到了应用。     

基于PC+运动控制器的并行双CPU数控系统

本文研究和选择了基于PC+运动控制器的并行双CPU数控系统的构建方法.参考OSACA开放式体系结构,构建基于运动控制器的开放式数控系统模型,分析了系统软硬件各模块的功能接口,建立基于PC+运动控制器的并行双CPU数控系统软硬件平台.     

高性能开放式数控系统框架设计

描述一个高性能开放式数控系统结构框架.该框架采用基于功能组件的厂商无关结构,通过绑定表(binding table)方式,支持组件功能的软硬件协同实现.本框架引入实时交互网络中(RTN)中的异步通讯机制(ACM)为整个系统提供统一的通讯模型,并设计相应的功能组件.在统一通讯模型支持下,该框架支持数控系统采用一个或者多个处理器或控制器的分布式结构,满足日益增长的数控系统高性能要求.本文基于该框架实现了原型系统.     

开放式数控系统跨平台技术研究与应用

为了提高开放式数控系统的跨平台能力,结合开放式数控系统的结构特点,分析实现跨平台面临的主要问题,提出了开放式数控系统跨平台的一种解决方案.该方案主要通过软件源码的可移植性扩展、平台无关的通信机制和硬件抽象层技术(HAL)的使用来实现开放式数控系统跨不同软硬件平台的能力.并利用该方案成功获得了跨x86平台和龙芯平台的数控系统,同时还实现了对多种伺服及I/O控制方式的兼容,增强了原有的系统的灵活性和可扩展性.     

基于PMAC多轴运动控制器的自动铝带绕片机数控系统设计

本文介绍了基于PMAC多轴运动控制器的自动铝带绕片机数控系统的软硬件设计.系统运行于windows平台,采用PCI总线通讯的上下位机双CPU的开放式数控系统模式,在Visual C 环境中,利用面向对象的思想进行软件设计,实现了人机接口的定制和实时控制加工部件的参数化,提高了控制系统的柔性和代码的可维护性.     

基于RS-232C的STD总线数控系统通讯接口的研究

本文介绍了SFD总线数控系统与IBM-PC的通讯接口设计。采用RS-232C串行数据通讯标准,利用STD总线数控系统通讯模板提供的硬件支持和PC机的RS282C串行口,分别开发了PC机通讯软件和STD总线数控系统通讯软件。该通讯接口为STD总线数控系统提供了非常实用的通讯功能,扩大了其推广应用范围。     

基于CORBA总线的汽车车身开发系统

该文提出了一种基于CORBA软总线的汽车车身开发系统结构,它包括系统功能模块软总线和集成工具软总线,并研究了功能软组件的实现和集成工具接口的实现。