智能集成数控系统的开发研究

探讨了智能集成数控系统（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｌｎｔｅｇｒａｔｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ，Ｉ２ＮＣＳ）的体系结构和基本研究内容，并论述了系统中各智能模块的作用和智能集成数控系统的基本特征。     

开放式数控系统分布式智能协作体系的研究

数控系统日益密集的集成化软硬件设计,可能引发整体运行资源的消耗过度和功能与接口的无序扩展.为此,采用适当的分布式设计结构和分散型节点控制策略,向层次化系统结构中引入多维特征和浮动标示算法、独立性和智能级别的动态指派、统一格式信息交互模型和面向任务的节点驱动机制等设计思想,建立了基于开放结构数控系统的分布式智能协作体系的基本框架,从技术原理上提出了协调数控系统集成性和复杂性的有效方法.     

适用于网络化制造模式的数控系统的研究

在综合分析网络化制造模式对计算机数控系统功能需求的基础上，从框架体系结构和技术体系结构等不同的方面详细地研究了满足网络化制造要求的数控系统－－WEB＿CNC系统的体系结构，同时对建立这一体系结构所涉及的基于EWB的浏览器／服务器处理技术、DCOM／CORBA技术、ASP／ADO技术、XML技术等网络支撑技术进行了研究，在此基础上，研究了EWB＿CNC系统的实现方法、包括采用基于Browser/Server结构实现数控系统远程服务和信息共享功能，满足系统的非实时性要求；采用基于DCOM／CORBA分布组件技术实现数控系统的远程监控功能，满足系统的实时性要求，最后建立了满足网络化制造要求的WEB＿CNC系统的功能模型，为WEB＿CNC系统的实现奠定了基础。     

锻压设备通用数控系统通信技术的研究

研究了锻压机床通用数控系统的控制结构和通信机制，分析了专用模板的的通信结构及一对多串行通信结构，解决了多轴控制、由ＣＰＵ间快速通信的问题。研究结果表明：通用数控系统具有复制、裁剪和组态性能、可适应多轴多品种锻压设备的控制要求。     

锻压设备通用数控系统通信技术的研究

研究了锻压机床通用数控系统的控制结构和通信机制，分析了专用模板的通信结构及一对多串行通信结构，解决了多轴控制、多ＣＰＵ间快速通信的问题．研究结果表明：通用数控系统具有复制、裁剪和组态性能，可适应多轴多品种锻压设备的控制要求     

多CPU结构数控系统的研究

传统的单CPu结构数控系统虽然能在一定程度上满足加工的需求,但是随着对加工精度和效率要求的日益提高,数控系统必将向多CPU结构发展.通过对多CPU结构数控系统的不断研究与实践,提出了一种多CPU结构数控系统的构架,以及基于这种结构的插补算法.实践证明,这种结构的数控系统不仅能够提高加工的精度与效率,而且能很好地应用于实际加工.     

基于改进 MFAC 的智能数控系统设计与实现

为实现面向智能感知的数控系统,基于智能数控系统的网络化通讯、开放式结构的系统特征,设计了智能化数 控系统的二次开发平台及可重构的系统硬件结构; 提出了采用多通道的信号处理技术,既保证了处理的实时性,又减 小了信号间的干扰,提高了数据处理效率; 基于改进 MFAC(Model-Free Adaptive Control)的数据驱动算法实现数控机 床伺服电机的自适应控制,调整数控系统对非线性、时延等所导致的误差; 采用自主开发的 SSB(Serial Synchronous Bus)现场总线进行传感器信号采集,完成了数据帧格式及通讯协议设计,保证信息采集系统的低功耗及高可靠性。 最后,通过基于蓝天数控的测试验证平台对改进 MFAC 的数据驱动算法进行了测试,取得了良好的测试效果。     

基于PC平台的开放式机床数控系统

介绍了机床数控系统的发展动态，基于PC平台的开放式机床数控系统概念、技术特征和基于PC的开放式数控系统的结构。     

基于单片机的冲床专用数控系统的软件设计

介绍了一种基于单片机的专用于加工筛片的冲床数控系统，首先简述了系统硬件结构，然后在分析经济型数控系统软件结构与特点的基础上，详细给出了该数控系统软件的整个设计过程。     

数控系统软件芯片库集成开发环境的研究

通过对数控系统的功能进行分析、芯片定义及对数控系统软件芯片库运行环境的理论研究，对数控系统软件芯片库运行机制及总体结构进行了探讨，给出了数控软件库各功能芯片及接口信息标准，对各种特征、类型的机床提出了一种通用的数控软件结构，即通过对各个芯片进行耦合来实现一定功能的数控系统，进而为建立一个类似硬件芯片的高可靠性数控系统软件芯片库打下基础．     

基于组件技术的开放式数控系统研究

针对传统ＯＯＰ技术在开放式数控系统软件开发中存在的不足，讨论了软件开发中的主流技术之一－－组件技术及其在开放式数控系统应用中的优势。在此基础上，利用控件对一般数控系统各任务单元进行了分析，给出了一重用性高，易于扩展，结构开放的数控系统软件结构模型。     

折弯机经济型多轴数控系统开发

根据市场对中、低档数控系统自动化的要求,设计了基于单片机技术与普通交流三相电机进行配合的折弯机经济型多轴数控系统.该系统采用模块化电路结构设计,分别设计了MCU核心控制与通信模块、开关量功能模块、模拟量输入输出模块、实时时钟模块、液晶显示及键盘模块.根据折弯机的机械结构选用相应的控制模块进行组合,可以很快得到适合各种结构折弯机的数控系统.本系统还适用于剪板机、饰品加工等轴类控制的应用场合.     

基于量子框架的开放式齿轮数控系统

文章提出只有在应用软件层次上满足数控系统的开放要求,才能实现数控系统真正意义上的跨平台开放性;叙述了量子框架的含义、结构和内容,指出量子框架是一种软件总线,能够实现软件的开放性以及各个功能模块的松耦合;定义了基于量子框架的开放式齿轮数控系统的体系结构,并给出了部分活动对象的状态图和程序。结果表明,量子框架实现了真正意义上的开放性。     

基于竞争失效的数控系统PCB性能退化可靠性建模技术

为全面、客观、准确地评估数控系统PCB在外部环境应力和内部线路结构作用下的可靠性水平,验证其是否满足数控系统可靠性设计的要求及其在实际工作环境中能否支持系统可靠的工作,以数控系统PCB为研究对象,从可靠性分析与评估中的核心和关键问题出发,在综述PCB失效机理和退化失效分析的基础上,提出了一种基于多失效机理竞争的数控系统PCB可靠性统计模型的构建思路,结合不同失效机理下的数控系统PCB可靠性分析模型,分析失效机理间的相关性,并通过试验数据量化各失效机理在竞争失效模型中的权重,最终建立数控系统PCB竞争失效可靠性模型,为准确地分析和预测数控系统PCB的可靠性提供了方法和途径。     

DNC智能控制台的设计与实现

如何方便、可靠地构成通讯网络是实施计算机直接数字控制（ＤＮＣ）的技术关键．在分析多种数控系统输入输出接口特征的基础上，研制了一种ＤＮＣ智能控制台．它既满足当今多种数控系统的通讯需要，又可以解决早期数控系统难以实现计算机直接数控的通讯问题，另外，由于采用本地软件触发的控制方法解决了ＮＣ程序的自动应答传输问题，为计算机和各种各样的ＮＣ／ＣＮＣ单元之间提供一种机器接口．介绍了该控制台的功能、电路原理和软件设计思想．最后从实用性和通用性的角度提出了的几点建议．     

软件设计模式在数控系统人机界面开发中的应用

随着开放式数控系统的发展,对数控系统人机界面的设计提出了更高的开放性和可靠性等要求。本文采用软件设计模式方法,在分析了开放式数控系统功能界面需求的基础上,引入了观察者模式和桥接模式的软件设计方法,阐述了其实现结构与运行机制,设计了一个基于以上软件模式的人机界面。结果表明:采用此类方法可实现系统结构合理化,提高系统可靠性,增强系统的扩展性。     

基于现场总线的开放式数控系统体系结构研究

结合现场总线的特点和开放式系统的要求，提出了一种基于现场总线的开放式CNC系统的体系结构，并把该体系划分为应用层，功能层和设备层三个层次，对每一层的功能进行了系统的分析和描述。在实现方法上，采用COM／DCOM技术的OPC规范的软件方法，实现了数控系统的软件 模块的重用与扩充；采用Profibus现场总线实现了数控系统的硬件模块的互操作与互换，从而满足了数控系统开放性的要求。     

Mastercam v9．0后置处理程序的简单应用

本文介绍了Mastercam v9．0后置处理程序，针对我院FANUC 0i—M数控系统，对后处理程序进行了简单的修改，使得修改后的后置处理程序更符合数控系统要求和操作者的个性化需求以及生产实习安全。     

数控系统智能操作面板的设计

本文对数控系统操作面板的智能设计进行了研究．以单片机８０３１为核心部件进行了硬件设计，详细分析了串移／并入的异型ＣＰＵ之间的通讯、控制方法．并给出了硬件接口逻辑电路及软件设计框图．     

基于ANFIS系统的基结构自适应生成

以形成基结构智能自动生成系统为目标，以并行自适应神经-模糊推理系统（ANFIS）为工具，建立了具有桁架拓扑结构智能自动生成功能的并行ANFIS系统，并将形态化拓扑结构进行抽象数字提取，作为系统的输入输出数据，实质是形成一种桁架结构形态间的映射机制，以样本所蕴涵的结构构成机理，推导所要求的基结构形式。最后的计算结果表明，这里使用的基于ANFIS系统的桁架结构智能自动生成方法是有效的，能够按照用户要求生成合理的桁架基结构拓扑形式。