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《大连理工大学》 2004年
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基于PC的开放式数控系统的实现

张宏杰  
【摘要】:随着数控加工技术的发展和复杂曲面零件的广泛应用,数控系统被广泛应用于机械、电子、计算机、自动控制、检测等各个领域,开放式数控系统的研究目的是要建立一种新型的模块化、可重构、可扩充的控制系统机构,以增强数控系统的功能柔性,能够快速而经济地响应新的加工需求。 国际上开放式数控系统研究的相继开展日益引起了国内数控界的广泛关注。但目前国内关于开放式数控的研究尚处于初步探索阶段,相关研究往往仅限于局部,缺乏系统的研究。本文围绕着开放式CNC(Computer Numerical Control)系统设计中的若干关键技术,从体系结构分析、系统硬件结构地开放化设计、驱动程序的开发以及运动控制中插补技术等方面进行了研究。全文主要研究工作和成果如下: 从概念设计的角度,系统研究了基于PC(Personal Computer)的开放式CNC系统的关键性基础问题:CNC体系结构的概念及其对系统性能和发展的重要性,现有CNC系统体系结构的特点和缺陷,CNC系统体系结构开放的必要性、开放的理念和目标以及实现开发的途径。在需求分析的基础上,给出了开放式CNC体系结构的设计原则和概念模型,为进一步实施开放CNC系统的软、硬件结构构造和详细设计提出了一个总体参考模型。 对开放体系结构CNC系统的开放特性需求,研究了数控系统硬件结构开放化设计原则:通过对CNC系统硬件模块划分和总线选择方法的深入分析,提出了基于现场总线和PCI总线的分布式模块化CNC系统硬件结构,并详细设计了基于CAN总线的模块化体系结构以及各功能模块。 采用先进的PCI总线技术,实现了与PC机系统的开放式连接,开发基于Windows2000的WDM(Windows Driver Model)驱动程序。 对开放式CNC系统曲线插补技术进行了研究。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吕玉萍;;开放式一维数控系统的构建[J];价值工程;2011年23期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周凯,陆启建;样条曲线采样插补技术[J];组合机床与自动化加工技术;1998年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪阳;指针在多维数组中的应用技巧[J];包钢科技;2005年01期
2 熊俊良;数控系统圆弧数据采样插补算法[J];兵工自动化;2002年04期
3 熊俊良;数控铣微直线加工的算法[J];兵工自动化;2004年06期
4 刘华建;;时间分割法的渐开线插补[J];兵工自动化;2006年01期
5 周永洪;;基于ARM的磨光拉丝机数控系统[J];兵工自动化;2012年05期
6 管萍,张凤池;基于神经网络控制的交流异步电机定位系统[J];北京机械工业学院学报;2000年04期
7 龙亚;图的连通性算法探讨[J];毕节师范高等专科学校学报(综合版);2002年01期
8 龙亚;;破圈法构造最小生成树算法探讨[J];毕节学院学报;2007年04期
9 贾玉瑛;用于《过程计算机控制》实验课的DDC系统[J];包头钢铁学院学报;2000年04期
10 邵闻珠;;《计算机操作系统》课程教学探讨[J];兵团教育学院学报;2006年03期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张剑英;螺纹插补算法的改进[J];兵工自动化;2000年03期
2 兰光明,韩秋实,孙志永;VC环境下的PMAC数据实时采集与显示[J];北京机械工业学院学报;2004年01期
3 吴丽萍,施法中,陈卫东,朱心雄;回转类零件的四轴无干涉刀位轨迹生成[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
4 林楠,孟飚,范玉青,陈鲲;面向网络化制造的数控车间组织模式[J];北京航空航天大学学报;2005年09期
5 王宏甫,任玉田,段超群;四坐标数控铣床的开发[J];北京理工大学学报;1994年S1期
6 周云,黄巍,汪学刚;PCI接口卡硬件与驱动程序设计[J];电讯技术;2004年04期
7 陈立杰,张玉,张镭;轴线直线度误差的理论研究[J];东北大学学报;2002年08期
8 卢艳军,林浒,任朝晖,任立义;开放式数控系统体系结构的开发研究[J];东北大学学报;2004年09期
9 王丹;郭辉;孙志礼;;基于ADAMS的3-RPS型并联机器人位姿的正解与逆解[J];东北大学学报;2005年12期
10 郭艳玲,赵万生,董本志,乔世坤,徐达丽;数控发展的趋势──开放式体系结构数控系统[J];东北林业大学学报;2000年05期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 田东兴;董旭;李蕊;;三自由度并联机床控制系统设计与实现[J];机械设计与制造;2011年03期
2 李作海;姚锡凡;;基于RFID的信息集成柔性制造系统设计研究[J];组合机床与自动化加工技术;2011年04期
3 李作海;姚锡凡;;基于网络通信和RFID技术集成的数控原型系统研究[J];组合机床与自动化加工技术;2011年09期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周凯,陆启建;一种新型计算机数控系统[J];制造技术与机床;1997年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方子帆;郑金城;;数控技术的发展与应用[J];水电科技进展;1999年02期
2 赵春红,秦现生,唐虹;基于PC的开放式数控系统研究[J];机械科学与技术;2005年09期
3 魏康民;聂建武;;基于PC的开放式数控系统体系的分析[J];组合机床与自动化加工技术;2007年05期
4 陈婵娟;薛恺;顾颢;;基于运动控制器的开放式数控系统运动控制模块的构建[J];陕西科技大学学报;2007年06期
5 韩艳华;吴立新;;开放式数控系统教学平台研究探讨[J];成功(教育);2010年12期
6 田磐;徐德爱;张飞霞;洪剑青;;基于ARM的全软件开放式数控系统设计[J];镇江高专学报;2011年02期
7 吕玉萍;;开放式一维数控系统的构建[J];价值工程;2011年23期
8 刘军;吉顺如;;基于PMAC开放式数控系统的研究与应用[J];装备机械;2003年03期
9 刘勇;杨林;张瑞临;;基于PC的开放式软件数控系统的设计[J];机械工程与自动化;2006年04期
10 邱润生;;基于PC的开放式数控系统及其在玻璃雕刻机中的应用[J];轻工机械;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐武彬;尹辉俊;谭振威;宋世柳;;基于DMC-100运动控制卡的开放式数控系统设计及其应用[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
2 秦旭达;王太勇;夏长亮;;基于开放式数控系统的车削加工过程监控技术研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
3 周旭;谢国如;蒋薏;颜廷河;;基于Windows98的CNC系统研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
4 王艳琴;;并联机床与开放式数控系统[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
5 石毅;王玉琨;;多通用工业PC主板并行处理技术的PC+I/O开放式多轴联动数控系统的研究与开发[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
6 臧利林;贾磊;张立东;秦伟刚;苏岳龙;;基于IPC的开放式数控系统的研究[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
7 李丽娜;孙宏昌;戴怡;;基于PMAC的雕刻机开放式数控系统开发[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
8 朱晓春;屈波;孙来业;汪木兰;;高速高精度开放式数控系统关键技术的研究[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
9 张玉忠;;开放式数控系统在车床数控改造中的应用研究[A];第八届中国轧机油膜轴承技术研讨会论文集[C];2006年
10 仰儆;;标准化创新,抢占数控技术产业的制高点[A];纪念第38届“世界标准日”标准化学术论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者瞿剑;数控技术瓶颈可望加速突破[N];科技日报;2002年
2 陈玲玲 黄盈盈;晋江7个项目获国家、省创新基金立项支持[N];福建科技报;2010年
3 扬州大学 鲁玲;数控系统走开放之路[N];计算机世界;2002年
4 苏静 缪金元;数控系统实现智能化开放式[N];中国航天报;2000年
5 本报记者 杨红英 胡启林;2009年:机床工具行业在调整中前行[N];中国工业报;2010年
6 ;2000年国家重点技术创新项目确定[N];中华建筑报;2000年
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8 本报记者 王虹;机床工具从生产大国变为生产强国[N];中国机电日报;2001年
9 张敏;国家经贸委下达两项重大计划[N];中国乡镇企业报;2000年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁修华;开放式数控系统软件故障自诊断、自愈合的研究[D];吉林大学;2011年
2 王辉;并联构型装备开放式数控系统关键技术研究与开发[D];天津大学;2009年
3 刘源;开放式数控系统的构建及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 刘源;开放式数控系统的构建及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李茂月;开放式智能数控系统及其在线控制相关技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
6 杜少华;开放式数控系统可重构技术研究[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2012年
7 谢红;五杆五环并联运动机床开发设计及关键技术研究[D];同济大学;2007年
8 韩霜;混联研抛机床开放式数控系统体系结构及其插补算法研究[D];吉林大学;2007年
9 石宏;3-TPS混联机床相关控制算法研究[D];东北大学;2005年
10 仓公林;基于STEP-NC数控铣削加工若干关键技术研究[D];合肥工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李隽;基于PMAC的开放式数控系统设计及应用[D];北方工业大学;2011年
2 张庆;集成制造环境下的开放式数控加工系统[D];华南理工大学;2010年
3 涂天祥;基于SoftDMC的开放式数控系统插补的研究与设计[D];华南理工大学;2010年
4 于洪宇;基于DMC运动控制器的开放式数控车床系统的研究和应用[D];沈阳工业大学;2011年
5 韩涛;基于MTC200开放式数控系统的数控齿扇插齿机改造[D];沈阳工业大学;2005年
6 苏伟;基于PMAC的开放式数控教学平台的研究[D];天津大学;2005年
7 陈哲衔;开放式数控系统通信研究与在自动换刀系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
8 姜运涛;基于IPC的开放式数控系统及其在多功能数控铣床上的应用研究[D];沈阳工业大学;2005年
9 郭成龙;六轴义齿加工机床设计与数控技术研究[D];北方工业大学;2010年
10 王斌;基于PMAC的轧辊磨床数控系统的研究与开发[D];兰州理工大学;2005年
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