收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于灰色关联度的集成/智能数字控制研究

刘锬  
【摘要】: 论文探讨和研究了一种新型的以制造为目的和导向的数字控制软件平台——集成/智能数字控制(Integrated/Intelligent numerical control,INC)。INC提出了一种崭新的集成化的理念,它修改传统CIMS大而全的策略方法,基于对制造过程各个子过程和与企业生产的灰色关联度分析并对其进行精简化和快捷化,提炼出与制造密切相关的子过程作为INC的工作模块,搭建出小而精的、在中小企业切实需要和可行的工作流程架构,产生出一种以提高制造效率、质量为目的,适和现代制造业市场需要,可能并且可以切实被贯彻和实施的先进制造的平台;同时它不仅仅是一种集成的数字制造平台,也是一种崭新思想和方法。它在讨论一种新型数控技术的同时,还探求出一种比传统的CIMS在中小企业的更便捷可行的解决方案。 CIMS的理念是一种先进的思想方法,但却不能在中、小型的企业得到很好的推行,即使其中的一个ERP部分在中国成功推行的案例也很少。实际上,很多的中、小企业普遍存在着CAD、CAPP、CNC的自动化孤岛问题。当今随着芯片技术的发展,嵌入式微处理器正成为后PC时代的市场主流,并向高速、智能化的方向发展,其在功能、结构、接口、通信等方面都具有优越性,这些优越性都很好的满足了现代数控的发展需求。而在软件方面,先进图象处理技术以及先进数据处理方法的不断涌现也大大改善了计算机辅助技术的效率和方法。这些条件都使CIMS的核心模块能够在中、小企业顺利和有效的实施。 本文基于以制造为导向的生成过程子部件灰色关联度的分析,提出了了集成/智能数字控制的基本理论,把中、小企业急需的CAD、CAPP、DFM、CAM、CNC等CIMS的重要功能模块集成到INC中,并依2.5D经济型数字控制的需求规划和提取出INC的6个子部件,系统的阐述了INC狭义和广义的概念、体系架构和有关关键技术探讨和分析。 论文聚焦于探讨和研究INC的几个关键技术,围绕如何精简和快捷化制造过程子模块展开。其一是面向CNC的CAD技术(CAD technology oriented to CNC,CADoCNC)。面向CNC的CAD技术是以制造为导向的设计技术,它切合工程图纸电算化和工程设计数字化的需求,提供对工程图纸信息的数字一体化处理,对设计信息的后续优化,以及多设计方案和决策的多准则规划集成等等功能。论文集中对可以有效改进2.5D经济型数控制造的设计前处理和设计后优化方法做了探讨和分析,具体包括了基于现代图像处理技术的的前处理技术和基于现代数学方法的设计后处理算法。基于图像处理的前处理技术可以实现产品数字图像和设计矢量化图形的无缝链接,而基于拓展PROMETHEE的群体多准则集成方法可以用于提高设计方案准则规划的效率。 其二是面向数控的CAPP技术(CAPP technology oriented to CNC,CAPPoCNC)。其特点是面向制造特征的信息提取与应用以及与PDM的集成,具体主要包含了基于特征的制造信息的过程表达与应用,以及加工过程中常涉及到的非线性工艺涉及过程的研究,这里针对工业应用中较常遇到的非线性工艺过程我们提出了采用基于精英选择遗传的工序优化方法来获得最优/较优的工序序列,并把PDM集成到INC的应用中。 其三也是INC的CNC内核部分是基于CAD/CAPP的CNC技术(CNC technology based on CNC,CNCbCAD/CAPP),论文重点讨论了基于遗传算法的多工艺流程生产排产决策方法,以及基于STEP-NC扩展的智能CNC,包括INC对STEP-NC的扩展介绍、AP238的应用分析以及基于INC标准的改进型INC构架,对INC的解释器模型的建立以及功能模块的划分,论文同时论述了INC对2.5D经济型数控机床运动特征的STEP扩展描述方法,并给出了一种可用的INC标准的应用集成解决方法。它们是INC用于大规模生产和实现INC管控一体化的重要支撑。 最后论文研究了INC实施的有关关键问题,其核心内容包括:硬件实施部分包含了嵌入式系统和微控制器技术,实时策略和方法,CNC设备级通信技术等等。我们建立了基于CAN总线模块,采用分布式的嵌入式控制结构代替PC机的开放式数控体系,并基于RTAI的实时解决方案来达到工业设备级的实时要求的硬件架构方案来作为INC实施的硬件平台。然后论文以2.5D经济型数字控制的INC实施为目标做了系统软件实施的案例分析,分别论述了狭义INC在Windows模式下和Linux与嵌入式Linux模式下的实现方法与实现过程,并给出了一个直观的INC的工作的执行过程。 整篇论文从系统学、方法论、哲学、制造工程、控制工程等等角度系统的论证和研究了新的数字控制体系INC——集成/智能数字控制体系。它用一种崭新的理念和角度来研究和解决传统的设计、工艺、制造的自动化孤岛问题,并针对2.5D的经济型数字控制给出了有效的INC解决方案,使论文提出的各项理论和关键技术应用于实际,解决了现实工程中所遇到的难题,提高了生产和制造效率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 莫志宏;;数控技术发展趋势——智能化数控系统[J];化学工程与装备;2008年12期
2 林蓉;CIMS信息集成平台研究[J];情报科学;1999年03期
3 张杨林;;我国数控技术的进展及发展趋势[J];轻工机械;2006年01期
4 董文辉,巩亚东,王宛山;基于网络的数控机床远程控制技术[J];机床与液压;2003年04期
5 任艺;王冬梅;;数控技术的发展方向[J];科技资讯;2009年18期
6 周芃;;浅谈数控技术在机床中的应用[J];贵州农机化;2009年06期
7 阮启明,李国喜,龚京忠,蒋瑜;CIMS/MSS系统的评价机制[J];兵工自动化;2001年03期
8 李国喜,阮启明,龚京忠,史宪铭;CIMS/MSS的系统评价体系[J];制造业自动化;2001年05期
9 雷杰;;数控机床联网的应用与研究[J];纺织机械;2006年06期
10 王军;;现代数控技术的发展趋势[J];黑龙江冶金;2006年04期
11 王彩霞;;数控系统与数控机床技术发展趋势[J];新技术新工艺;2010年04期
12 邓飞其,刘发贵,廖开际,赵颖舒,刘永清;基于Internet/Intranet/Extranet的CIMS信息系统的综合集成[J];计算机与网络;1999年15期
13 王睿鹏;;基于PC的开放式数控系统[J];宁夏机械;2006年02期
14 马安鹏;;数控机床的主轴定位[J];航空工艺技术;1997年05期
15 唐建新;;开放式智能化、网络化的数控技术[J];长春理工大学学报(综合版);2005年02期
16 罗凯华;;开放式、智能化、网络化的数控系统STEP-NC[J];机床电器;2007年02期
17 许第洪,宗子安;中小型企业CIMS发展战略[J];计算机辅助设计与制造;1997年11期
18 仇晓黎;汤文成;倪中华;程洁;;应用STEP-NC技术实现面向制造特征的数控加工[J];机械制造与自动化;2006年05期
19 唐建新;;开放式智能化、网络化的数控技术[J];常州工程职业技术学院学报;2006年01期
20 李茂月;富宏亚;韩振宇;;开放式智能控制器的设计与加工实现[J];计算机集成制造系统;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王太勇;李宏伟;汪文津;赵巍;李波;;基于嵌入式架构自治模型的数控系统智能化平台的研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
2 于东;;“蓝天”数控系统及与高档数控机床的配套应用[A];高档数控机床与制造工艺创新论坛论文集[C];2009年
3 宓方玮;黄贤超;;传感器导致数控机床报警的故障分析[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
4 邱海莲;;实时检测方法在数控机床上的应用[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
5 邱海莲;;实时检测方法在数控机床上的应用[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
6 辛红敏;张建国;颉潭成;南翔;;基于HUNUC系统的数控机床维护技术[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
7 任德祥;;关于CIMS若干问题的讨论[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
8 朱根松;周天瑞;潘海鹏;胡世飞;肖文军;;基于STEP-NC的CAM/CNC技术发展现状[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
9 张学新;;数控机床的发展[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
10 杨霞;刘鹏;;数控机床多轴联动伺服控制系统的设计[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘锬;基于灰色关联度的集成/智能数字控制研究[D];上海大学;2009年
2 刘清建;数控系统运动控制及运行优化[D];天津大学;2010年
3 魏立新;X-Y数控平台运动摩擦补偿及边缘跟踪力控制研究[D];燕山大学;2006年
4 许彬彬;基于维修程度的数控机床可靠性建模与分析[D];吉林大学;2011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 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
7 张颖;湖北大重型数控机床产业技术路线图研究[D];华中科技大学;2010年
8 王科;网络化STEP-NC控制器关键技术研究[D];山东大学;2012年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于常娟;并联机床集成开放式数控系统的研究与开发[D];河北工业大学;2005年
2 陈田玉;高速数控板材加工成套装备的智能化研究[D];广东工业大学;2006年
3 崔伟时;CK6125B数控车床的电气设计[D];西安理工大学;2007年
4 张林雪;环形打孔铣平面机的电气控制研究[D];长春理工大学;2009年
5 卿朝廷;基于MECHATROLINK总线的多轴嵌入式数控技术研究[D];广东工业大学;2011年
6 陈伟雄;面向CAD/CAPP/CAM集成的STEP-NC数控系统研究[D];华南理工大学;2010年
7 徐静亚;普通铣床的数控改造[D];苏州大学;2010年
8 张德红;GS30型数控车床机电一体化升级改造的设计及实现[D];电子科技大学;2010年
9 胡雪;智能化实验室综合信息系统的自主研发[D];重庆医科大学;2009年
10 张边;开放式多功能激光加工数控系统的研究[D];清华大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 崔国玺;数控机床实现“脑体合一”[N];中国经济导报;2009年
2 本报记者 刘伶玲;光洋科技:自主创新引领发展[N];中国知识产权报;2011年
3 霍效忠;合工大数控系统研发国内领先[N];安徽日报;2000年
4 原国锋;数控机床曙光初现[N];人民日报;2007年
5 冯晓芳 黄全权;数控机床:中国“大脑”装备中国制造[N];民营经济报;2007年
6 原国锋;挺起民族数控系统的脊梁[N];人民日报;2007年
7 吴琳;大连大森数控:依靠自主创新打破国际垄断[N];光明日报;2007年
8 杨满东本报记者 叶健;大森数控:让国产机床自主“思考”[N];辽宁日报;2008年
9 许昌技术经济学校 刘峙;数控机床故障排除的一般办法[N];电子报;2008年
10 贾玉雯 闻宏;数控机床领域的引导者[N];友报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978