發(fā)布時(shí)間：2017-03-29 01:04

  本文關(guān)鍵詞：Windows下開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文介紹了Windows98平臺下基于運(yùn)動控制器GD104具有三軸聯(lián)動功能的開放式數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)課題所提供的硬件環(huán)境，我們將整個(gè)軟件系統(tǒng)分為運(yùn)動控制器驅(qū)動程序和主機(jī)應(yīng)用程序兩大獨(dú)立部分，分別對其進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。與此同時(shí)，針對CNC系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵問題展開了深入分析與研究，，取得如下研究成果： （1）數(shù)控代碼編譯方面，采用編譯+解釋的方式，把大量復(fù)雜的運(yùn)算放在預(yù)處理階段，實(shí)時(shí)處理的時(shí)候則用較小的內(nèi)存實(shí)現(xiàn)了從數(shù)控代碼到插補(bǔ)控制命令的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，用解析法解決了預(yù)處理過程中的刀具半徑補(bǔ)償問題。 （2）圖形仿真方面，對刀具軌跡提供了三視圖的預(yù)覽方式。模擬加工時(shí)，采用Bresenham算法對刀具軌跡進(jìn)行動態(tài)跟蹤，同時(shí)根據(jù)加工的進(jìn)給速度，對加工的總時(shí)間進(jìn)行了較精確的估計(jì)。 （3）插補(bǔ)算法方面，采用上下位機(jī)的形式對加工零件進(jìn)行粗/精二次分層插補(bǔ)：粗插補(bǔ)時(shí)交由上位機(jī)的一個(gè)指定線程來完成；精插補(bǔ)時(shí)既可由下位機(jī)的硬件來完成，又可通過上位機(jī)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)包后，使用下位機(jī)的位模式插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)。 （4）實(shí)時(shí)控制方面，利用設(shè)備驅(qū)動程序VxD解決了硬件定時(shí)中斷和插補(bǔ)結(jié)束中斷的捕獲問題；提出一種速度控制算法，對閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)位置控制；采用主線程、控制線程、插補(bǔ)線程和解釋線程，利用線程間的同步與通訊，協(xié)同完成數(shù)控機(jī)床的實(shí)時(shí)加工過程。 最后，我們完成了運(yùn)動控制器驅(qū)動程序和開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)工作，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了滿意的效果。
【關(guān)鍵詞】：MCX314 VxD 驅(qū)動函數(shù)庫 位模式插補(bǔ) 多線程
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 第一章 引言10-17
• 1.1 開放式數(shù)控系統(tǒng)概述10-11
• 1.2 基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)11-13
• 1.2.1 按PC與NC的配合分類11
• 1.2.2 按采用的操作系統(tǒng)分類11-12
• 1.2.3 按控制功能分類12-13
• 1.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)外研究概況13
• 1.3.1 國外研究概況13
• 1.3.2 國內(nèi)研究概況13
• 1.4 開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢13-15
• 1.4.1 基于PC的開放式13-14
• 1.4.2 高速化和高精度化14
• 1.4.3 智能化14
• 1.4.4 網(wǎng)絡(luò)化14-15
• 1.4.5 信息化15
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容及重點(diǎn)15-17
• 1.5.1 研究開發(fā)的目標(biāo)及內(nèi)容15-16
• 1.5.2 研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)16-17
• 第二章 開放式數(shù)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 系統(tǒng)軟硬件環(huán)境17-18
• 2.1.1 硬件平臺17
• 2.1.2 操作系統(tǒng)平臺17-18
• 2.1.3 軟件開發(fā)工具18
• 2.2 總體設(shè)計(jì)思想18
• 2.3 設(shè)計(jì)開發(fā)的原則18-19
• 2.4 主機(jī)程序總體設(shè)計(jì)19-23
• 2.4.1 MFC的應(yīng)用程序框架19-20
• 2.4.2 主機(jī)程序的界面設(shè)計(jì)20-21
• 2.4.3 主機(jī)程序的功能設(shè)計(jì)21-23
• 第三章 基于運(yùn)動控制芯片的驅(qū)動程序設(shè)計(jì)23-43
• 3.1 MCX314運(yùn)動控制芯片介紹23-24
• 3.2 MCX314運(yùn)動控制芯片的讀寫寄存器及指令系統(tǒng)24-25
• 3.2.1 讀寫寄存器24
• 3.2.2 指令系統(tǒng)24-25
• 3.3 MCX314運(yùn)動控制芯片提供的功能25-30
• 3.3.1 脈沖輸出命令25-26
• 3.3.2 速度曲線26-27
• 3.3.3 位置管理27
• 3.3.4 插補(bǔ)27-29
• 3.3.5 中斷29
• 3.3.6 其它功能29-30
• 3.4 Windows環(huán)境下的DLL驅(qū)動程序開發(fā)30-37
• 3.4.1 DLL概述30
• 3.4.2 本系統(tǒng)采用的DLL類型30-31
• 3.4.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及驅(qū)動函數(shù)庫的設(shè)計(jì)31-37
• 3.5 Windows環(huán)境下的實(shí)時(shí)中斷原理及實(shí)現(xiàn)37-43
• 3.5.1 Windows環(huán)境下的中斷原理37-39
• 3.5.2 高精度定時(shí)器的選擇39-40
• 3.5.3 開發(fā)環(huán)境及工具40-41
• 3.5.4 實(shí)時(shí)中斷的實(shí)現(xiàn)41-43
• 第四章 數(shù)控代碼的編譯與刀具補(bǔ)償43-55
• 4.1 數(shù)控代碼的編譯43-49
• 4.1.1 編譯方法的選擇43-45
• 4.1.2 編譯的數(shù)控代碼標(biāo)準(zhǔn)45-46
• 4.1.3 前兩次掃描的預(yù)處理46-49
• 4.2 刀具半徑補(bǔ)償49-55
• 4.2.1 刀具半徑補(bǔ)償?shù)挠?jì)算50-52
• 4.2.2 第三次掃描的預(yù)處理52-53
• 4.2.3 刀具半徑補(bǔ)償?shù)尿?yàn)證53-55
• 第五章 機(jī)床運(yùn)行實(shí)時(shí)控制和刀軌仿真55-73
• 5.1 數(shù)控系統(tǒng)的伺服控制55-56
• 5.2 插補(bǔ)算法56-64
• 5.2.1 本系統(tǒng)采用的插補(bǔ)算法57
• 5.2.2 二次插補(bǔ)法的粗插補(bǔ)57-62
• 5.2.3 二次插補(bǔ)法的精插補(bǔ)62-64
• 5.3 多線程實(shí)時(shí)控制64-73
• 5.3.1 控制/顯示界面的組成64-66
• 5.3.2 刀軌仿真66-67
• 5.3.3 實(shí)時(shí)控制過程67-73
• 第六章 開放式數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試73-77
• 6.1 運(yùn)動控制器驅(qū)動程序的調(diào)試73-74
• 6.1.1 調(diào)試主芯片MCX314遇到的問題及解決措施73
• 6.1.2 測試程序的設(shè)計(jì)73-74
• 6.2 主機(jī)應(yīng)用程序的調(diào)試74-77
• 6.2.1 連續(xù)插補(bǔ)74-75
• 6.2.2 手動減速點(diǎn)的計(jì)算75
• 6.2.3 主機(jī)程序開發(fā)中需要考慮或解決的問題75-77
• 第七章 結(jié)論77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致 謝81-82
• 附錄一 GD104運(yùn)動控制器驅(qū)動函數(shù)庫82-85
• 附錄二 Windows98下實(shí)時(shí)中斷的捕獲85-88
• 附錄三 課題相關(guān)軟件成果介紹88

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 黃大貴;李再銀;;Windows2000下數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動控制器的應(yīng)用研究[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

2 雷立群;于振文;;基于Windows的全軟件數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法研究[J];機(jī)床與液壓;2012年09期

3 張航偉;陳嬋娟;;開放式數(shù)控系統(tǒng)中數(shù)控代碼的解釋與編譯[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年02期

4 陳秀珍;;C機(jī)能刀具半徑補(bǔ)償?shù)难芯颗c實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械工程師;2008年12期

5 陳秀珍;;C機(jī)能刀具半徑補(bǔ)償?shù)难芯颗c實(shí)現(xiàn)[J];制造業(yè)自動化;2009年03期

6 張航偉;陳嬋娟;;GT系列運(yùn)動控制器的二次開發(fā)[J];機(jī)電工程技術(shù);2009年04期

  本文關(guān)鍵詞：Windows下開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273360