基于DSP的数控系统两级插补的设计与实现

本文阐述了DSP在数控加工领域中的应用,介绍了两级插补算法的原理及实现过程,探讨了两级插补算法的误差问题,并在数控实验平台上进行了实验.结果表明,采用两级插补算法能使数控系统缩短响应时间,提高加工精度和工作效率.     

基于双振镜扫描的三维激光加工系统

双振镜扫描运动是一种精确度高、速度快、运行稳定的工作方式。针对高速精密三维激光加工系统，其核心之一是获得快速准确插补算法、高速高精伺服进给运动装置。本文详述了该系统的设计方案。     

基于STEP-NC的CNC系统中NURBS插补技术研究

STEP-NC是一个用来实现CAD/CAM与CNC系统间数据交换的接口标准,基于STEP-NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一,该系统不但具有直线和圆弧插补功能,而且还具有样条曲线插补功能。为此设计了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器,并开发了一种基于等弧长的插补技术和插补算法。最后通过仿真和实例加工验证了该算法的有效性和可靠性。     

五轴高速高精加工的新型插补算法的研究

传统CNC系统提供的直线和圆弧插补功能不能满足曲线和曲面造型的加工要求.本文针对当前五轴高速高精加工复杂轮廓零件的需求,设计一种新型的四元数-五次样条插补算法.具有该插补功能的CNC系统在进行加工时,不仅缩短了程序处理时间,而且改善了速度、加速度和有限加加速度的平滑程度.将算法在MATLAB中进行仿真实验,实验结果证明了该算法的可行性和可靠性.     

高速高精度运动控制算法的研究与应用

为解决裁床运动控制系统在加工不规则轨迹曲线中存在的插补精度低,效率不高的问题,提出了基于改进BP神经网络B样条曲线插补算法的研究与设计。该算法通过加入动量因子改进BP神经网络离线训练B样条曲线,利用负反馈校正输出预测插补点,避免了BP神经网络插补器自身带来的偏差。同时根据加工曲线曲率半径的变化完成对速度的前瞻规划,实现了加工在拐角处的高速过渡。最后在Matlab上进行了算法仿真并在实验平台上进行了测试,实验结果表明本文提出的裁床运动控制算法能够高效高精度的完成材料切割。     

CNC系统中曲面交线加工刀具轨迹直接插补

提出并实现了在CNC系统中完成曲面交线加工刀具轨迹直接插补的构想,可极大提高 CNC系统的几何轨迹控制能力和使用性能.给出了一个适用于球头刀加工的插补算法及其 加工误差估计,证明了算法的稳定性.理论分析和实践表明,该算法精度高、计算量小且稳 定.     

实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法

在分析机床最大速度、加速度和速度不连续点对实际加工的影响的基础上,设计了一种能够实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法.算法首先进行一次预插补,求出减速过程中超出机床最大加速度以及速度不连续的点,并采用逆求的方法求出减速点.然后在实时插补时根据求出的减速点进行速度规划.仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,以较高效率实现速度的平滑过渡.     

基于NURBS曲线直接插补算法的嵌入式数控系统设计与实现

提出了一种结合486SX级别的X86微处理器和可编程逻辑器件CPLD两级控制的嵌入式数控系统设计方案,阐述了该系统的硬件接口电路设计;提出了基于改进S形加减速的NURBS曲线直接插补算法,在满足最大弦高误差、最大法向加速度以及最大进给速度要求的情况下,对插补曲线的加速段和减速段进行速度规划;最后采用基于该插补算法的嵌入式数控系统,在半圆形毛坯上进行了五角星NURBS曲线的实际加工,验证了所设计嵌入式数控系统的可行性和有效性,具有一定的工程应用价值。     

面向高质量加工的NURBS曲线插补算法

通过分析数控系统加工时常用的插补算法的特点,提出一种基于NURBS曲线的插补算法.该算法包括速度规划和实时插补两部分:速度规划部分考虑了工件加工时允许的最大轮廓误差,以保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击;实时插补部分应用弦截法计算插补参数,能将实时插补产生的速度波动控制到理想水平,进一步减小了机床震颤.仿真实验结果表明,文中算法能够减小机床振动,实现高质量加工.     

基于弧长的渐开线插补新算法

现有的圆的渐开线插补方法没有利用弧长作为计量方式的算法,基于该情况,提出一种新的渐开线插补算法.分析曲线曲率与插补误差的关系,确定使用直线加减速算法控制插补速度.依据数字增量插补算法原理,根据进给速度和插补周期,确定每步的进给弧长.利用弧长公式求出渐开线的弧长表达式,根据前一个插补点的滚动角确定相邻插补点的滚动角及坐标,计算出各个坐标轴的进给量.该方法既保证加工质量又保证加工速度,即为高精高速的渐开线插补新算法.     

一种巡线机器人控制系统的设计与实现

该文结合仓储信息管理系统的需求,设计并开发了一种巡线机器人控制系统。采用TMS320F2812型DSP,利用反射式红外传感器感知与地面颜色有较大差别的导引线,采用直流电机PWM驱动。结合模糊控制与PID控制方法,设计并实现了双回路巡线控制系统。其中:内回路采用PID控制器,构成PWM电机调速系统;外回路采用模糊控制器,构成导引线跟踪系统。实验结果表明,该方法能够很好地实现巡线机器人的巡线行走、转弯等功能。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

Design and simulation of quantum-dot cellular automata serial decimal pipelined processor based on Turing machine model

The quantum-dot cellular automata (QCA) nanoscale computer technology is promising to overcome the limits of the microelectronic CMOS technology. Because the leading role of QCA wires, the serial data transfer/processing is preferable. The financial, Internet of Things, and control computer applications require direct processing of decimal information without representation and conversion errors. Because a QCA wire can be considered as a virtual tape with written binary symbols, a special version of Turing machine model can be used for a QCA computer implementation. Design of a novel QCA serial decimal pipelined processor based on the Turing machine model is presented. The processor uses the run-time tape reconfiguration for arithmetic processing of decimal operands encoded in the 5-bit Johnson-Mobius code. The proposed design demonstrates significant hardware simplification.     

图像处理技术在运动控制系统中的应用

将图像测量技术与自动控制理论相结合,设计并实现了一套基于图像处理的位置控制系统。系统采用图像采集设备及图像处理技术代替传统的位置传感器检测物体的位置,并将图像处理信息的结果作为位置反馈实时信号,成功地将图像处理技术引入到自动控制系统中,实现了位置信号的非接触式测量。实验证明,所使用的图像测量技术与自动控制算法均能很好地完成各自的任务,并能够协调工作,满足系统的动态特性和静态特性要求。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

脉动真空灭菌器加热系统的模糊控制器设计

介绍了一种用于脉动真空灭菌器加热系统的模糊控制器的设计,该设计以单片机为硬件平台,利用模霸控制策略和算法来实现。介绍了脉动真空灭菌器加热系统模糊控制器的硬件结构、控制算法及软件结构。该控制器系统响应快、超调量小、误差小、控制精度满足实用要求。     

基于OLAP技术的煤炭专项资金数据分析系统

针对煤炭企业专项资金数据整合分析功能不足的问题,设计了基于OLAP技术的煤炭专项资金数据分析系统。该系统采用HOLAP混合结构物理存储数据,以雪花模型组织事实表和维度表数据,将数据进行ETL处理后加载到多维数据集;最后采用OLAP多维分析技术实现数据分析功能和良好的用户交互,可满足专项资金数据分析需求,为企业决策提供了必要支持。     

基于关联规则挖掘的垂直元搜索引擎研究

针对目前全文搜索引擎中存在的查准率较低、不能充分满足专业用户对搜索引擎的搜索需求的问题,设计一种基于元搜索技术的垂直搜索引擎系统结构。利用关联规则挖掘用户关注度较高的信息,提取这些信息中与关键词相关的隐形关键词,并用于扩展搜索。设计基于多关键词组搜索的改进的元搜索引擎位置排序算法。实验结果表明,与以前搜索引擎系统相比,该系统的专业相关度有了一定提高。     

一类特殊导线的自动切线控制系统研制

为了满足航空、航天等领域对带尼龙保护层导线切割的特殊要求,研制了一种专用自动切线控制系统。该系统以ARM7系列微处理器LPC2131为控制核心,采用滚轮连续运转带动导线进给,鼓风机通过加热枪管吹出高温热风烫化导线保护层,切刀高速运动切割导线的方式实现系统送线、烫线、切线一体化操作,使系统全程自动化。     

时变参数超混沌系统的同步方法与实现

提出了一种利用混沌映射产生的密钥序列控制混沌系统参数的新算法,并应用于四阶Lorenz超混沌系统,使系统能在混沌与超混沌状态随机的切换,仿真实验结果表明,证实了该方法在极大提高系统保密性的同时仍能很好保持系统的鲁棒性,为混沌同步保密通信的实用化提供了一种新方法。