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《南京航空航天大学》 2005年
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基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发

唐才峰  
【摘要】:雕刻机的数控系统是数控雕刻机的控制核心,其控制功能的强弱、控制性能的优劣直接关系着数控雕刻机的加工质量与加工效率,对整个雕刻机的性价比和市场竞争力都至关重要。本文针对国产数控雕刻机现状和市场需求,研制开发基于高性能 DSP新型雕刻机数控系统,以提高国产雕刻机数控系统的性价比和市场竞争力,并为雕刻机最终用户改善产品质量、提高生产效率、节约生产成本提供有效手段。 本文围绕市场调研提出的雕刻机数控系统功能和性能要求,拟定了控制系统的体系结构,完成了控制系统的软硬件设计开发。硬件上,采用 TI 公司最新推出的TMS320F2812 型 32 位定点 DSP 作为控制核心,通过 CPLD 扩展存储器和外围 I/O,与基于单片机实现的人机界面配合,较好地兼顾了系统的控制性能与制造成本,也提高了系统设计灵活性和工作可靠性。软件上,采用汇编、C 语言混合编程,用汇编语言完成实时性控制任务,C 语言编程构造整个软件的主体框架、实现非实时性任务,既提高了系统软件的编程效率和可维护性,又保证了系统良好的实时性。此外,在运动控制算法上,应用比较积分法插补与良好的升降速控制算法结合,较好地满足了雕刻加工对快速性和加工平稳性的要求。样机系统的软硬件联调表明,本系统的功能和性能达到了预期设计要求。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG659

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张慧敏;基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现[D];浙江理工大学;2010年
2 潘俊萍;极坐标数控专用木工铣床设计与仿真研究[D];东北林业大学;2011年
3 周伟安;基于DSP的小型雕刻机全闭环控制系统设计[D];华南理工大学;2011年
4 邹继荣;基于DSP运动控制卡的研究与开发[D];南京航空航天大学;2006年
5 穆记锁;高性能插补算法的研究与运动控制程序库的实现[D];暨南大学;2006年
6 王忠平;基于DSP的数控雕刻系统研究及其仿真实现[D];上海交通大学;2007年
7 王玉国;基于DSP的数控系统的研制[D];合肥工业大学;2007年
8 钱绍祥;基于ARM的三维雕刻机控制系统设计[D];江苏大学;2007年
9 严乐乐;基于DSP的运动控制器的软件开发[D];南京航空航天大学;2007年
10 李东军;基于固高GE300的开放式数控雕铣系统的研究与开发[D];北方工业大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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3 郭新贵,李从心;高速切削的刀位路径规划与控制策略[J];上海交通大学学报;2002年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 唐婷;;温室环境实时监测控制系统设计[J];安徽农业科学;2012年21期
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4 龙佑喜,朱春光,盛德军;开放式数控系统技术研究与实现[J];兵工自动化;2003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 高慧;杜建军;;超精密车床的软件误差补偿技术研究[J];北京工业职业技术学院学报;2011年01期
7 周建来;张南乔;石延平;;基于数控系统的车刀刀尖补偿半径逆向测量[J];兵工学报;2008年08期
8 张莉彦;基于数据采样插补的加减速控制的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年03期
9 李为民;用Visual Basic开发Windows下的运动控制系统[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2005年04期
10 聂学俊;夏雪;熊光洁;刘美莲;;数控机床进给伺服系统研究与仿真[J];北京工商大学学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋廷彪;魏运全;;基于新型运动控制卡实现变轴控制的研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
2 孙兴伟;陈欣;;数控铣床图形自动编程系统的设计与研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
3 韩向春;李浩;;数控系统程序编辑器的设计与实现[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
4 张伟;;国外木材和人造板数控加工装备技术[A];2009全国木材加工技术与装备发展研讨会木工机械数控新技术培训班论文集(会刊)[C];2009年
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6 黄鹏;李磊;贺婧;;常用制冷剂的替代现状及展望[A];第二届中国西部绿色低碳节能减排及可再生能源技术研讨会论文集[C];2010年
7 张飙;范刚;;LED显示屏数据源控制器设计[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年
8 高思平;周建江;;机载宽幅图像压缩、存储与地面回放系统的实现[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
9 刘彬;董全宏;;普通车床功能扩展-超大导程设计[A];2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集[C];2008年
10 杨国太;陈玉;;基于PLC的数控焊接机研制[A];芜湖高端装备制造业创新与发展论坛——2012年安徽省科协年会芜湖分会场论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
2 葛红玉;数控机床装配可靠性建模及控制技术研究[D];重庆大学;2011年
3 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 谷安;四轴电火花数控系统的开发及研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 粟时平;多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 丛宪冬;弯曲木成型加工机器人控制系统研究[D];东北林业大学;2004年
7 章步云;滑坡位移无线监测系统设计与实现[D];南京理工大学;2004年
8 彭中波;混联机床运动学标定及其开放式数控系统研究[D];西安理工大学;2004年
9 王英章;高精高速微孔PCB数控钻床关键技术的研究与应用[D];重庆大学;2004年
10 李斌;基于构架/构件复用的开放式数控系统研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
2 汪嵩杰;基于运动控制器的数控服装裁剪机控制系统设计[D];浙江理工大学;2010年
3 胡一枫;基于FPGA的数控折边机控制系统的设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
4 施国英;客运索道运行与安全智能监测系统的设计[D];山东农业大学;2010年
5 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 赵明;基于Spectrum系统的边界扫描在线测试设计与实现[D];苏州大学;2010年
7 金小云;汽车钥匙专用铣床数控系统[D];苏州大学;2010年
8 高红娟;高精度数控联动回转工作台关键技术的研究[D];苏州大学;2010年
9 刘楠;开放式数控系统运动控制器的软件开发[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 廖知;基于DSP和FPGA的三维雕刻机数控系统的研发[D];武汉工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 原立家;祝连庆;董明利;;高精度的步进电机控制系统设计[J];北京机械工业学院学报;2006年01期
2 张星龙;印制线路板发展趋势及生产中的先进技术[J];电讯技术;1995年05期
3 李劲松,武培秀;点阵液晶显示器汉字程序设计[J];电测与仪表;2003年04期
4 徐文明;嵌入式系统结构特点[J];电测与仪表;2004年08期
5 李亭;李华;;GPIF与FIFO接口设计[J];电测与仪表;2006年06期
6 郑萍,王明渝;感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究[J];电工技术学报;2001年05期
7 王晶晶,徐国卿,王麾;基于DSP的两种SVPWM技术实现方案研究[J];电工技术杂志;2003年01期
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9 陈荣,严仰光;交流永磁伺服系统控制策略研究[J];电机与控制学报;2004年03期
10 刘变莲;亚像素边缘检测技术的研究[J];电脑开发与应用;2005年11期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 王军平;高性能运动控制及在数控系统中的应用[D];西北工业大学;2002年
3 王瑞明;交流伺服驱动系统新型控制策略研究[D];浙江大学;2005年
4 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 尚喆;永磁同步电动机磁场定向控制的研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫砺锋;运动控制技术研究及运动控制板卡开发[D];四川大学;2001年
2 谢万德;基于DSP的多轴运动控制器的研究[D];浙江大学;2002年
3 孙秀斌;立体雕刻机CNC系统的软件开发[D];电子科技大学;2001年
4 张昱;三维机械雕刻机的研制[D];合肥工业大学;2002年
5 刘俊;快速PCB机关键技术的研究[D];西安理工大学;2003年
6 张从鹏;数控三维正脊仪计算机控制系统的开发[D];北方工业大学;2003年
7 孟凡力;数控车削几何仿真系统研究[D];大连铁道学院;2003年
8 刘洪泳;四轴伺服运动控制卡的研制[D];南京航空航天大学;2004年
9 程松贵;基于DMC1000的萨克斯数控系统研制及VC程序实现[D];合肥工业大学;2004年
10 张克华;数控加工模拟实验台的研制[D];广西大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 范希营;郭永环;何成文;滕汶;;数控系统中数字积分插补的研究方向[J];机床与液压;2012年11期
2 钱增磊;李超;;异形切刀刃口成形机自动控制系统开发[J];南京师范大学学报(工程技术版);2011年01期
3 金海飞;丁文政;汪木兰;;基于运动控制卡的数控工作台控制系统设计[J];机电产品开发与创新;2012年06期
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5 孙宏强;杨梅;崔京华;史源平;;基于单片机的PCB雕刻机系统设计[J];石家庄学院学报;2012年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 沈洪垚;自适应NURBS曲线插补关键技术及实现研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周广兵;基于ARM+DSP的多自由度机器人运动控制器研究[D];山东科技大学;2010年
2 韩立洋;经济型五轴数控雕刻机关键技术的研究[D];苏州大学;2010年
3 赵文杰;非标数字装备通用控制器软件系统设计[D];天津理工大学;2010年
4 刘楠;开放式数控系统运动控制器的软件开发[D];哈尔滨理工大学;2010年
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6 周刚;垂直关节型6自由度机器人笛卡尔空间轨迹规划的研究[D];华南理工大学;2011年
7 刘畅;独立式运动控制器的可编程实现技术[D];华南理工大学;2011年
8 于萱;非标数字装备通用控制器运动学通用控制方法研究[D];天津理工大学;2011年
9 李天旭;轮式移动机器人开放式控制系统研究[D];长春理工大学;2011年
10 何帅;基于DSP和FPGA的四轴运动控制卡的研究与开发[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 姚放吾;共享存储器设计与应用[J];电子技术应用;1999年04期
2 J.H.绍克;高速切削在模具加工中的应用及发展趋势[J];航空制造技术;2000年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦忠;吕彦明;毛锐;;基于运动控制卡的电路板雕刻机的开放式数控系统的研究[J];机床与液压;2009年06期
2 郭成龙;罗学科;张从鹏;;开放式数控系统在六轴义齿雕刻机上的应用[J];机械工程与自动化;2010年06期
3 甘明;林桂清;赵帅;;多工位数控雕刻对刀装置设计[J];机床与液压;2009年06期
4 王宝刚;尤波;;基于DSP的小型开放式数控系统开发[J];黑龙江水专学报;2008年04期
5 徐文斌;;基于ARM & DSP的嵌入式数控系统研究[J];电脑知识与技术;2011年21期
6 吴红军;皮佑国;;基于DSP和FPGA的运动控制器的设计与实现[J];组合机床与自动化加工技术;2011年02期
7 邱润生;王惠荣;;基于PC+运动控制卡的开放式数控系统的研究[J];宁夏工程技术;2006年04期
8 蒋铭潮;刘金利;李丙才;;DSP技术在数控机床伺服系统中的应用[J];机电产品开发与创新;2006年01期
9 张昱;刘志峰;;经济型三维机械雕刻机的开发[J];机械制造与自动化;2006年04期
10 潘月斗;许镇琳;徐东桂;;CAN总线技术在嵌入式机床数控系统中的设计应用[J];机床与液压;2006年06期
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1 区锐相;汤兆红;廖彩飞;施华静;林一松;;嵌入式双CPU普通磨床数控系统设计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
2 甘金明;;基于DSP的路灯监控视频捕捉器设计[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
3 刘希凌;汪渤;郑智辉;;基于DSP+FPGA的机场视频辅助监控系统设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 陈树人;裴文超;尹东富;;基于DSP的棉田杂草实时识别试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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6 邹垚;张超;;基于DSP的人脸识别算法实现与优化[A];中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
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8 高艳涛;张旭东;;基于多核DSP的脉冲压缩算法仿真[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
9 ;A Wavelet Transform Power Harmonic Detection Method Based on DSP[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 李斌;孔祥东;董杰;;气体参数在线调整装置的DSP控制系统研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 杨红英;发格中国战略提速[N];机电商报;2005年
2 本报记者 高荆萍;光洋科技:紧盯核心技术 力推数控系统产业化[N];中国工业报;2006年
3 本报记者 杨红英 通讯员 肖明;欧洲机床展演绎数控系统前沿技术[N];中国工业报;2009年
4 杨忠厚 冯雷;高档机床首装自主“大脑”[N];中国企业报;2009年
5 记者 崔国玺;数控机床实现“脑体合一”[N];中国经济导报;2009年
6 本报记者 丰笑容;发格:发力在即[N];机电商报;2009年
7 本报记者 兰海侠;数控系统用户服务指南出台准化工作促行业升级[N];机电商报;2011年
8 见习记者 严曼青;中低端数控系统 从独行侠到众人行[N];机电商报;2005年
9 本报记者 柳建国;创新,并快乐着[N];江苏科技报;2006年
10 中国机床工具工业协会数控系统分会理事长 陈吉红;高端数控系统市场占有率低可靠性是短板[N];中国电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘清建;数控系统运动控制及运行优化[D];天津大学;2010年
2 金新娟;面向服务的动态可配置数控系统及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2012年
3 徐跃;面向高性能数控系统的误差控制技术研究[D];天津大学;2009年
4 许爱芬;数控系统预处理技术研究[D];天津大学;2009年
5 黄海鹏;多轴联动电火花加工数控系统软件构建及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王海涛;数控系统速度前瞻控制算法及其实现[D];南京航空航天大学;2011年
7 李辉;改进的离散余弦反变换迭代算法研究与音频DSP核设计[D];电子科技大学;2010年
8 李鹏;基于STEP-NC的开放式智能数控系统架构及其关键技术研究[D];山东大学;2011年
9 赵庆亮;基于DSP的自动平衡控制理论与方法研究[D];北京化工大学;2012年
10 游达章;数控系统加速寿命试验方法及可靠性评估技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐才峰;基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发[D];南京航空航天大学;2005年
2 张宝泉;基于DSP+FPGA的多轴运动控制器的研究[D];西安科技大学;2005年
3 廖知;基于DSP和FPGA的三维雕刻机数控系统的研发[D];武汉工程大学;2010年
4 刘锋;基于DSP的开放式数控系统位置控制卡的开发与研制[D];西安科技大学;2009年
5 周伟安;基于DSP的小型雕刻机全闭环控制系统设计[D];华南理工大学;2011年
6 万乐生;基于DSP的发动机试验台测控系统研究[D];杭州电子科技大学;2009年
7 张吉;基于DSP的虹膜采集与识别装置的研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 李波;基于DSP和PCI的箭地接口卡设计[D];上海交通大学;2011年
9 顾俊俊;基于DSP的野外火灾图像识别的研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 喻显茂;一种基于DSP的监测系统研究与开发[D];华中科技大学;2011年
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