五自由度并联机床数控系统软件开发

充分利用PMAC运动控制卡的多轴联动控制和实时通讯能力,以Windows操作系统为平台,用Visual Basic 6.0开发了开放式数控系统软件.针对并联机床的特点,重点介绍了数控系统人机交互、运动控制、标定校准、故障诊断、位姿检测等各功能模块.PC机负责整个系统的管理、实时通讯、反解运算、代码编译等任务,PMAC卡实现伺服更新、位置反馈及输入/输出端口监控等功能.控制系统软件运行速度快且平稳,控制精度高,安全性好,并可根据不同需求移植和扩展各功能模块,已成功应用于实际五自由度并联机床控制中.     

基于多目标优化的数控实时任务参数选择方法

针对协同设计模式下数控实时任务参数的选择问题,提出一种基于多目标优化的任务参数选择方法.该方法依据实时任务模型、性能目标以及系统约束建立数控任务参数选择问题的多目标优化模型.对于优化模型的求解,提出一种具备协同进化算子与精英团队保留机制的扩展型非支配排序遗传算法,以实现在大规模决策空间下的快速搜索,使得数控系统整体性能目标最优.最后,基于仿真实验分析总结了数控实时任务参数选择策略,通过对比传统任务参数选择方法证明了所提方法在实际应用中的优越性.     

基于DSP核心控制器的开放式五轴数控系统

为满足数控系统响应速度快、可靠性高、灵活性好等要求,构建了基于DSP核心控制器的开放式五轴数控系统.该系统由上位机、下位机和五轴数控机床等组成,上位机主要负责试样参数设置、硬件配置、图形实时显示、数据保存、报告打印等,通过高速接口与下位机通讯;下位机实时接收上位机命令,实时采集传感器数据返回给上位机显示,并做有关数据运算、伺服电机闭环控制等工作.测试结果表明,机床各轴运行流畅,满足加工要求.     

数控火焰切割机系统的软件功能设计

指出了基于Windows的数控系统是现代数控系统的一个重要发展方向,分析了数控火焰切割机的工艺特点,根据实际应用环境,设计了数控火焰切割机系统的软件功能.该软件可有效地显示零件图形,并可完成实时切割的模拟仿真,极大地方便了对数控火焰切割机系统的模拟测试.     

基于DOS系统的实时多任务控制软件设计方法研究

高精度数控系统对控制软件的实时性有很高的要求，为了满足弧焊机器人用数控焊接变位 机控制系统的实时性要求，提出了一种基于ＤＯＳ 操作系统的实时多任务控制软件的设计方法．该 设计方法通过对控制系统中各个实时任务的动态调度，提高了ＣＰＵ的利用率．实验表明，由于多 任务机制的采用，显著提高了系统的可靠性，并使控制精度得到了保证．     

软数控实时任务的时间特性对加工精度的影响

为分析软数控实时任务的不确定性与加工精度的关系，提出一种基于模型的加工误差分析方法。首先研究采样抖动，输入-输出抖动，数控任务可调度性及加工误差评估等相关理论；然后建立二轴数控系统加工误差分析仿真模型；最后对任务抖动、任务不可调度及实时突发任务等与加工误差的相关性进行仿真。结果表明:采样抖动为任务周期的80%，误差达4.7%；输入-输出抖动为任务周期的80%，误差达1.2%；40%的事务不能在时间限内完成，误差达13.4%。该结果体现实时任务的时间特性与加工误差的相关程度，不可调度事务引起较大加工误差。     

NC代码在PC上仿真的研究

现代数控系统的发展导致数控代码形式的多样性,因此数控代码的正确性检验成为一项极其重要的工作。计算机技术的高速发展,使得使用计算机来仿真NC代码的运行成为可能。本文以C 语言为工具,以NC代码的仿真运行为目标,就NC数控程序的读取,代码分析、代码存取,以及加工过程演示方面做了一些探讨。     

软数控实时任务的时问特性对加工精度的影响

为分析软数控实时任务的不确定性与加工精度的关系，提出一种基于模型的加工误差分析方法．首先研究采样抖动、输入一输出抖动、数控任务可调度及加工误差评估等相关理论；然后建立二轴数控系统加工误差分析仿真模型；最后对任务抖动、任务不可调度及实时突发任务等与加工误差的相关性进行仿真．结果表明：采样抖动时间为任务周期的80％时，误差达4．7％；输入-输出抖动时间为任务周期的80％时，误差达1．2％；40％的事务不能在时间限内完成时，误差达13．4％．该结果说明不可调度事务会引起较大的加工误差．     

基于现场总线的开放式网络化数控系统的设计

针对数控系统在高度集成化过程中产生的柔性和稳定性问题,构建了一个基于两层网络的可监控数控系统.将Profibus-DP总线和SERCOS总线应用于数控系统的控制器设计中,解决了数控系统因信息交互密集而产生的实时性、可靠性差的问题.控制器基于PC架构,通过引入RTX系统改善了桌面操作系统实时性差的不足;采用组件技术实现软件设计,系统任务模块为可独立运行的实现某种控制功能的程序块.通过对功能单元的配置得到不同的程序模块,从而实现控制器的快速重构.将故障监测与诊断技术用于数控系统设计中,构建了层次化的可监控体系.开发了原型机,在数控系统网络化研究方面进行了一定探索.     

采用C#的多轴联动石材桥切机控制系统设计与仿真分析

设计基于PC机和运动控制卡的多轴联动石材桥切机控制系统,自动提取绘图交换格式(DXF)文件的图形信息,采用直线拟合法加工轮廓曲线,实现刀具的自动化加工,并用C#语言自动生成机床常用的数控G代码和运动控制卡代码(Galil代码).通过VeriCut软件仿真及软硬件的实机测试表明:G代码成功地用于机床仿真加工,Galil代码成功地用于机床实验平台自动化空载运行,且实现了圆盘锯加工圆弧和椭圆轮廓.     

基于PXA270处理器的Bootloader的设计与实现

Bootloader是在操作系统运行之前运行的一小段代码.U-boot是一款功能强大并且源码开放的Bootloader.作者详细介绍如何将U-boot 1.1.4移植到Intel PXA270处理器的方法.同时还对Windows CE 5.0的新特性进行介绍.     

基于XNA的虚拟数控铣床仿真系统

为解决数控铣床加工过程的仿真实现问题, 基于虚拟制造和计算机仿真的基本思想, 以Microsoft Visual Studio 2008为开发平台, 利用C#、 XNA(Windows Xbox Next Generation Architecture)和3ds MAX为开发工具, 实现了虚拟数控铣床仿真系统。通过实验证明, 该系统能准确模拟真实数控铣床在不同转速、NC(Numerical Control)代码等条件下的各种操作与运动。用户能通过使用本系统, 达到对数控铣床操作与编程的学习、 训练等初步体验, 有助于节省使用真正数控铣床的时间, 降低学习、 培训费用。     

一种智能型数字电子记录傻的设计

进口的机械式记录仪，这种记录仪在使用过程中存在如卡纸、卡笔等缺点和不足。针对这些问题，提出了基于捣固车的数字多通道记录仪的设计和实现方案：记录仪采用分层控制的硬件结构。以Windows CE嵌入式系统作为系统平台，以主、子线程结构和数据驱动方式实现记录软件的实时记录与控制。     

基于eSuperMap的移动嵌入式地理信息系统研究

随着IT技术的迅速发展和社会需求的增大,传统GIS正与现今被广泛使用的嵌入式设备( PDA,Smartphone等)紧密结合,Embedded GIS概念及其相关技术不断延伸发展,应用也日益广泛.作者借助北京超图公司的eSuperMap二次开发工具包搭建基于Pocket PC的嵌入式地理信息系统开发平台,论述了移动嵌入式GIS系统结构,功能设计原理,开发方式所涉及到的相关技术.     

虚拟频谱分析仪中断程序的开发

虚拟仪器是1种以计算机为工具,以各种新型软件为平台的新型电子测试仪器．为了开发友好界面,系统操作平台普遍采用Windows9x系统．但该操作系统不能由用户直接控制硬件,需要开发专门的硬件设备驱动程序,即通过一系列的虚拟设备驱动程序来管理硬件,如进行中断响应、I／O端口读写或直接存储器存取（DMA）．为此,研究了Windows9x平台的虚拟环境、虚拟设备驱动程序VxD的基本方法,比较了在Windos9x中实现硬件中断的2种方法,结合开发工具VtoolsD得出了用C＋＋语言编写的硬件中断的具体编程实例．通过该仪器的开发,成功地解决了数据采集的实时性和安全性问题．     

基于VS2005的WinCE应用程序开发环境研究

为了满足嵌入式系统应用软件需求,快速地在嵌入式系统中进行应用软件的开发。为此针对嵌入式操作系统Windows CE的特性以及它的编译环境VS2005的特点,研究了在VS2005中WinCE 5.0应用程序开发环境搭建,以及如何用Platform Builder定制基于Windows CE操作系统的SDK并添加到VS2005中。通过该方法成功的将VS2005测试程序运行在WinCE模拟器中,得到了满意的结果。实践证明该方法是加快嵌入式系统软件开发效率和提高软件质量的有效途径之一。     

基于Windows CE的嵌入式视频监控系统研究与实现

后PC时代的到来，使人们开始越来越多地接触到嵌入式产品，嵌入式技术已成为一个研究热点和消费热点．视频监控在各行各业已经得到广泛的应用，由于应用范围的差异、传输条件的限制等因素，嵌人式监控系统必将成为开发及应用的新热点．本文立足于嵌入式系统、Windows CE操作系统、网络应用等技术，根据现实应用，在eBoxⅡ平台下研究和实现了视频监控系统E-Life，有机地结合了嵌入式终端设备和网络传输，符合嵌入式和网络结合的发展趋势，同时，这一系统架构也为视频监控系统的发展开辟了新的前景．     

基于Windows CE．NET平台的串行通信实现

讨论了基于Windows CE．NET平台的串行通信应用开发,分析了Windows CE．NET下串行通信的特点。介绍了在Embedded Visual C＋＋4．2开发环境下如何利用串行通信API函数,结合串口事件、多线程等技术手段,编写出高质量的通信程序。提出了程序设计的基本思路,并给出了关键程序的代码。该程序在某基于WINCE的嵌入式系统中运行良好,完全满足系统通信要求。     

基于Windows CE的BootLoader架构设计与移植

BootLoader作为嵌入式系统设计关键性的步骤,在嵌入式系统设计中起着举足轻重的作用。针对微软嵌入式操作系统Windows CE的Bootloader设计,介绍了Eboot的软件整体架构和各模块的功能,分析了Eboot源代码级的启动运行流程;在此基础上,分析将Eboot成功移植到嵌入式系统所要做的工作和详细步骤;总结了移植过程中的难点和要注意的几个问题。     

舰空导弹舰面设备仿真与实现

提出一种新型舰面设备仿真技术和方法,采用全球定位系统或北斗卫星导航系统的时统信息,配合时统卡进行仿真时间校准;采用基于视窗系统的实时扩展技术实现仿真实时处理,解决了非实时系统上实时仿真的技术难题.通过构建仿真原型系统的实践证明,与实时系统舰面设备仿真相比,该方法降低了研发成本,提高了研发效率.