運動控制系統(tǒng)的設計是實現(xiàn)數(shù)控機床進行自動加工的重要技術,是衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。近年來隨著嵌入式計算機軟硬件性能迅速提升,出現(xiàn)了功能豐富、性能高可定制性的嵌入式數(shù)控軟件系統(tǒng)。這類低成本、低功耗的軟硬件組合系統(tǒng)大大擴展了傳統(tǒng)數(shù)控技術的應用領域,成為當前運動控制技術應用領域內的一個熱點。本文在研究運動控制系統(tǒng)的基礎之上,利用“嵌入式工控機+嵌入式NC模塊”對系統(tǒng)結構進行構建,搭建了系統(tǒng)的硬件平臺。這種系統(tǒng)結構設計,具有較高的開放性、體積小、成本低、開發(fā)周期短、且功能易擴展。在這種硬件結構基礎上,以面向對象的C++語言和Qt開發(fā)環(huán)境,在Windows和Linux系統(tǒng)下開發(fā)出一套可跨平臺的嵌入式運動控制軟件系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)劃分為五大功能模塊,分別為人機交互模塊、數(shù)控代碼預處理模塊、運動控制模塊、刀具管理模塊和刀具路徑仿真模塊。各個模塊相互獨立、通過接口進行數(shù)據交互,能夠根據系統(tǒng)的不同需求,實現(xiàn)功能的添加和卸載。數(shù)控代碼預處理模塊中,使用了正則表達式對加工代碼進行詞法、語法分析和錯誤代碼定位,提取正確代碼的指令和數(shù)據以及對模態(tài)代碼進行處理,利用正則表達式處理字符的優(yōu)勢,設計出兼容多... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外運動控制系統(tǒng)研究與發(fā)展
        1.2.1 運動控制技術的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外運動控制系統(tǒng)發(fā)展概況
        1.2.3 國內運動控制系統(tǒng)發(fā)展概況
        1.2.4 跨平臺運動控制系統(tǒng)研究
    1.3 本文的主要研究內容
第2章 系統(tǒng)整體方案設計
    2.1 運動控制系統(tǒng)需求分析
    2.2 運動控制系統(tǒng)的結構類型與選擇
        2.2.1 基本結構類型
        2.2.2 結構類型選擇
    2.3 運動控制系統(tǒng)的設計
        2.3.1 硬件系統(tǒng)設計
        2.3.2 軟件系統(tǒng)設計
    2.4 運動控制系統(tǒng)硬件平臺搭建
        2.4.1 系統(tǒng)硬件選型
        2.4.2 系統(tǒng)硬件平臺搭建
    2.5 本章小結
第3章 運動控制系統(tǒng)軟件設計分析
    3.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境介紹
        3.1.1 Qt簡介
        3.1.2 Qt開發(fā)優(yōu)點
    3.2 運動控制系統(tǒng)軟件結構分析
        3.2.1 系統(tǒng)加工流程分析
        3.2.2 系統(tǒng)功能劃分
    3.3 運動控制模塊分析
        3.3.1 運動控制模塊功能分析
        3.3.2 自動加工實現(xiàn)過程
    3.4 刀具管理模塊分析
    3.5 刀具路徑仿真分析
        3.5.1 刀具路徑仿真功能分析
        3.5.2 OpenGL
    3.6 本章小結
第4章 數(shù)控加工代碼預處理
    4.1 數(shù)控代碼結構分析
        4.1.1 代碼功能定義及組成
        4.1.2 數(shù)控代碼文件的解析過程
        4.1.3 數(shù)控代碼錯誤類型
    4.2 數(shù)控代碼解析器的設計
        4.2.1 正則表達式
        4.2.2 詞法分析
        4.2.3 語法分析
        4.2.4 數(shù)據提取
        4.2.5 模態(tài)代碼的處理
        4.2.6 數(shù)控代碼解析器程序設計
    4.3 刀具補償研究與設計
        4.3.1 刀具補償?shù)幕靖拍?br>        4.3.2 刀具半徑補償?shù)难芯?br>        4.3.3 刀具半徑補償?shù)脑O計
    4.4 本章小結
第5章 系統(tǒng)功能實現(xiàn)與驗證
    5.1 人機交互界面和主程序設計實現(xiàn)
    5.2 運動控制功能設計實現(xiàn)
        5.2.1 運動控制器初始化
        5.2.2 回原點方式設置
        5.2.3 連續(xù)軌跡運動
    5.3 刀具管理功能設計實現(xiàn)
        5.3.1 刀具數(shù)據表的建立
        5.3.2 刀具管理功能操作
    5.4 刀具路徑仿真設計實現(xiàn)
        5.4.1 圖形變換操作設計
        5.4.2 繪制實時路徑
        5.4.3 刀具路徑仿真顯示
    5.5 跨平臺功能設計實現(xiàn)
    5.6 系統(tǒng)功能測試
    5.7 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 本文主要工作的總結
    6.2 進一步工作的展望
致謝
參考文獻
作者在校期間參加的科研項目



本文編號：3197219