DSP在超精密CNC系统中的应用

超精神数控系统由于极高的精度指标和大量的插补运算,对伺服控制系统的运算能力提出了很高的要求。数字信号处理器（ＤＳＰ０基于高效的运算能力,良好的开发环境支持,在超精密数控系统中获得了成功的应用。现对超精密数控系统中ＤＳＰ的应用进行了分析研究。     

DSP在超精密数控系统中的应用

数字信号处理器具有高效的运算能力和良好的开发环境支持。基于ＤＳＰ开发的超精密数控系统在综合精度和插补运算方向都有极大提高,从而具有良好的性能。本文从ＤＳＰ和超精数控系统的性能特点出发,结合实际的超精密数控系统,对ＤＳＰ在超精密伺服控制系统、刀具监控和补偿、控制算法改进等方面的应用进行了分析研究。     

基于Linux的嵌入式数控机床控制系统设计

为了克服传统嵌入式数控系统的局限性，提高系统插补运算和人机交互能力，提出了基于ARM＋FPGA＋DSP＋Linux架构的嵌入式数控系统设计方案，并设计了该系统的软硬件体系结构。为同时满足数控系统的多线程和实时性要求，采用了Linux＋DSP结构，并结合实时性指标，对系统任务进行了详细的实时性分析与划分。为建立系统通讯，采用了模块化设计理念，并对模块间通讯机制的实现方法进行了详细论述。结果表明，基于Linux的嵌入式数控系统的实时性好，性能高，可移植性好。     

基于DSP处理器的DDA插补算法改进措施研究

DDA插补算法在现代数控系统中应用较广,但传统DDA插补算法有进给速度调节不易、精度需要采取改进等缺点。论文以DSP处理器为核心构建插补运算平台,对DDA插补的算法改进措施进行了初步探讨。     

超精密加工机床新进展

介绍了超精密加工技术的特点及应用背景、当前超精密加工机床发展现状、国际著名的产品及研究中心。着重介绍了目前机床结构和部件、传动系统、检测环节、数控系统和环境控制等领域的最新研究水平和成果。从超精密加工技术推广应用的角度阐述了其精度目标和其模块化、廉价化发展趋势。     

KDP晶体加工专用超精密机床数控系统开发

介绍了KDP(磷酸二氢钾)晶体加工专用超精密机床基于PMAC运动控制器的双CPU开放式数控系统,并详细说明了系统硬件构建和软件实现及伺服控制方法.超精密机床数控系统采用工业控制计算机作为上位机完成数控加工中的非实时任务,PMAC运动控制器作为下位机完成实时的控制任务.该系统应用于KDP晶体专用超精密机床加工铝试件,获得了Ra5.158 nm的表面粗糙度,验证了该数控系统的实用性和可靠性.     

基于TMS320F2812的多轴运动控制器设计

以TMS320F2812芯片作为主控芯片的运动控制系统方案,利用DSP的高速运算能力和丰富资源实现了数控系统中实时性要求较高的运动控制(直线插补、连续插补、位置控制、串行通讯等),并对常规的插补方法提出了改进。上下位机使用C++ builder 6的Victor串口VCL控件实现串行通信,讨论了该运动控制器的硬件及其软件设计的实现方法,并通过开发与实际应用验证了系统的可行性。     

基于TMS320C32的数字控制器的设计

数字信号处理器（DSP）TMS320C32具有高效的数值运算能力,并能提供良好的开发环境,通过采用TMS320C32浮点DSP和可编程逻辑器件（FPGA）的组合运用来构成SH-2000TH数控系统的高速高精运动控制器,该系统运用离散FID算法对运动过程加以控制以及通过B样条插值法对运动曲线进行平滑处理,控制效果接近于连续系统。     

步进模式数控系统插补算法的研究及实现

针对传统的单片机控制数控系统的缺陷,提出了基于步进模式的数控系统新的插补算法。算法分为前期数据预处理、DSP插补运算、数据下载、单片机动作实现等步骤;通过搭建基于DSP和单片机的多CPU结构的运动控制卡实验平台和设计上位机软件对算法进行了验证。在多CPU运动控制卡实验平台和数控铣床上完成了实验,实验表明新的算法能够有效地解决传统数控系统加工过程不流畅、加工效率不高、噪声大等问题。该算法为今后基于单片机、FPGA等数控系统的设计提供了参考。     

DSP技术在数控技术中的应用研究

分析了新一代数技术的发展趋势，探讨了数字信号处理器（DSP）的特点及其在数控系统中的应用，提出了工于DSP的数控系统设计方案。     

开放式数控磨削加工系统中直线电机的应用研究

对高速、超精密加工来说，传统的进给系统已难以满足要求。近年来，直线电机作为一种新型直接驱动进给装置得到广泛应用。简单介绍了直线电机的基本原理，并利用开放式控制器PMAC(Programmable Muhi—Axis Controller)集成了一套磨削加工系统，在利用PID 前馈控制法对直线电机控制性能研究的基础上，实现了直线电机的微量往复进给运动，为推动直线电机及PMAC在高速高精度数控机床中的应用打下了基础。     

基于PC和DSP的高速雕铣机开放式数控系统研究

给出了基于PC＋USB＋DSP的高速雕铣机开放式数控系统的结构,描述了电机控制模块、USB与DSP连接模块、USB驱动软件及DSP运动控制软件的设计与实现。系统可以实现对数控代码的译码和驱动三个轴高速、高精度运动,具有允许用户写入底层运动控制算法的优点。     

基于虚拟DSP的开放式数控系统加工仿真研究

介绍了在Windows平台上用Visual C 编程开发的一种基于虚拟DSP的数控加工仿真系统.该仿真系统包括:数控代码预处理模块、虚拟DSP模块、内存映射文件、加工仿真模块.其工作流程是:"虚拟DSP"通过虚拟定时中断,实时地接收预处理模块传来的操作指令和编译后的NC数据.经过虚拟DSP的虚拟插补器的插补运算与虚拟软件PLC的数字I/O逻辑处理之后,将插补后的动态坐标数据和刷新的数字I/O信号传输到内存映射文件.加工仿真模块定时地从内存映射文件中读取数据,根据这些数据绘制出二维和三维刀具轨迹仿真图形.实例仿真结果表明所开发的仿真系统软件是成功的.     

嵌入式经济型数控系统的设计

以AR M9的S3C2440芯片和DSP专用运动控制芯片MCX314As为硬件基础,以实时Linux为操作系统,设计了一种嵌入式经济型数控系统,阐述了该数控系统的结构和功能,并对该数控系统的软硬件作了详细介绍。     

一种高速高精度皮米插补数控系统

介绍了一种新型的高速高精度数控系统,该系统控制核心采用DSP高速数字信号处理器,管理核心采用奔腾Ⅲ处理器(或ESP8000),操作平台采用Windows XP系统,除了具有一般高档数控系统所具有的功能以外,还采用了一系列新的设计和算法,使数控系统的性能达到了一个新的高度。     

高速高精度电子齿轮箱技术研究及实现

针对齿轮加工机床中展成和差动运动对多轴联动速度和精度的严格要求,在分析齿轮加工工艺的基础上构建了软件电子齿轮箱（EGB）的理论模型,研究了其在基于ARM+DSP+FPGA嵌入式数控系统中的实现方法及电子齿轮箱开关过程中的速度处理策略,详细分析了数控系统中数据信息的传递过程。最后,设计了专用带参数的G代码,通过NC编程实现对电子齿轮箱的控制,并在自行研发的滚齿数控系统中实现了电子齿轮箱的NC控制。     

制造网格中嵌入式数控机床资源节点建设

提出一种基于ARM+DSP的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点。给出了以嵌入式数控系统为节点的制造网格系统架构,并利用XML和W SDL文件对资源节点进行了描述和封装。     

数控插补算法实训系统的研究与设计

介绍了一个能用于教学演示的插补算法实训系统。该演示系统在ARM+DSP新型数控系统支持下,可驱动机床运动,真实再现数控中插补算法插补过程。在教学中,可进行数控插补算法演示,使教与学可灵活结合应用。     

一种变速箱加工的数控系统设计与实验研究

针对传统的多轴数控机床较难满足变速箱加工过程中精度要求,提出了一种基于“ARM+DSP”硬件结构的参数可重构嵌入式数控系统的设计。所设计的数控系统通过参数化自动编程模块,实现了根据变速箱齿轮的参数、加工刀具参数和加工过程参数自动生成数控加工程序,还能够通过专家数据库优化数控程序中周期性参数的设置,同时在所设计的数控系统中应用了一套新型的软件电子变速器,以达到提高多轴同步运动控制精度的目的。实验结果表明,将所设计的嵌入式数控系统应用于六轴滚齿机,能够有效提高变速箱齿轮的加工精度。     

一种基于DSP芯片的指纹自动识别系统

使用指纹自动识别系统,不仅可以节省大量的人力,而且可以更准确地验证人的身份。由于 ＤＳＰ芯片具有很强的数学计算能力,在某些方面甚至可以和高性能的工作站相比,其处理指纹图象的速度可以满足实时性要求。本文提出了一种基于ＤＳＰ芯片的指纹自动识别系统,并详细介绍了系统的设计方案和关键硬件的结构设计。该系统已在银行中可靠地运行使用,实践证明它已很好地满足了实际的需要。