本文主要研究内容
作者祝冰芝（2019）在《基于嵌入式平台的MiniCNC控制系统的设计与实现》一文中研究指出：数控系统(CNC computer numeric control)是利用数字信号自动控制执行机构的位置、位移、速度和加速度等机械量和开关量的控制系统。传统的数控系统控制部分闭源,使用门槛高,价格昂贵,难以普及,无法应对日益增长的中小批量生产需求。开放式数控系统依托计算机技术的飞速发展,采用PC作为控制系统的核心,通过软件来实现运动控制,节省了专用硬件的成本,从而大大降低了控制系统的费用,有利于数控系统的普及。本文设计的MiniCNC控制系统基于开放式数控系统结构体系,基于嵌入式平台,通过对开源控制软件进行扩展调整实现对加工平台的运动控制。本文首先介绍了数控系统国内外发展趋势,对MiniCNC控制系统进行了需求分析,提出了基于嵌入式平台的MiniCNC控制系统的设计方案。研究了主流的嵌入式平台,设计了基于树莓派的控制系统方案以及基于BeagleBone Black的控制系统方案。通过对两种方案进行实时性测试,使用树莓派通过控制软件生成的步进脉冲具有较大的抖动。根据加工精度的要求,最终选择BeagleBone Black作为MiniCNC控制系统的嵌入式平台方案。MiniCNC控制系统的设计开发包括电控系统的设计与开发以及应用软件的设计与开发。电控系统实现了对MiniCNC加工平台的匹配控制,匹配分为两个方面,一是通过设备树文件对BeagleBone Black的通用输入输出引脚进行复用功能的配置。设计开发电气适配扩展板将BeagleBone Black引脚与加工平台硬件接口进行连接,实现物理层面上的接口匹配;二是硬件驱动层的连接。将加工平台硬件设备抽象成带有HAL引脚的HAL元件,在硬件抽象层内将各个HAL元件的引脚进行连接,完成控制软件层面上的硬件接口识别,实现了对加工平台进给轴、主轴以及手摇脉冲发生器的匹配控制。在硬件抽象层内对铣床加工平台进行重新配置,模拟实现了车床的加工功能,实现了控制系统的功能复合化。MiniCNC应用软件包括操作交互模块以及数据管理模块。本课题通过建立基于NML消息机制的消息通道,使用Python加上Glade设计实现了易于上手的MiniCNC操作交互模块。数据管理模块实现了与MiniCNC教学系统的数据交互,包括登录管理模块、功能选择模块以及数据处理模块。数据管理模块通过Python实现,通过mysqlclient实现对教学系统MySQL数据库的访问,登录管理模块从数据库获取用户信息进行控制系统的登录验证,数据处理模块将用户的操作信息进行处理并实时传输给数据库,教学系统根据操作数据进行数控相关的数据分析,实现了数控系统的网络化。MiniCNC控制系统的测试部分包括电控系统的测试、应用软件的测试以及整体加工功能的测试。测试结果表明,本文设计实现的MiniCNC控制系统能够对加工平台的各个单元进行控制,实现了用户登录管理以及操作数据处理功能。数控系统能够进行铣床加工以及车床加工,加工精度达到要求。
Abstract
shu kong ji tong (CNC computer numeric control)shi li yong shu zi xin hao zi dong kong zhi zhi hang ji gou de wei zhi 、wei yi 、su du he jia su du deng ji xie liang he kai guan liang de kong zhi ji tong 。chuan tong de shu kong ji tong kong zhi bu fen bi yuan ,shi yong men jian gao ,jia ge ang gui ,nan yi pu ji ,mo fa ying dui ri yi zeng chang de zhong xiao pi liang sheng chan xu qiu 。kai fang shi shu kong ji tong yi tuo ji suan ji ji shu de fei su fa zhan ,cai yong PCzuo wei kong zhi ji tong de he xin ,tong guo ruan jian lai shi xian yun dong kong zhi ,jie sheng le zhuan yong ying jian de cheng ben ,cong er da da jiang di le kong zhi ji tong de fei yong ,you li yu shu kong ji tong de pu ji 。ben wen she ji de MiniCNCkong zhi ji tong ji yu kai fang shi shu kong ji tong jie gou ti ji ,ji yu qian ru shi ping tai ,tong guo dui kai yuan kong zhi ruan jian jin hang kuo zhan diao zheng shi xian dui jia gong ping tai de yun dong kong zhi 。ben wen shou xian jie shao le shu kong ji tong guo nei wai fa zhan qu shi ,dui MiniCNCkong zhi ji tong jin hang le xu qiu fen xi ,di chu le ji yu qian ru shi ping tai de MiniCNCkong zhi ji tong de she ji fang an 。yan jiu le zhu liu de qian ru shi ping tai ,she ji le ji yu shu mei pa de kong zhi ji tong fang an yi ji ji yu BeagleBone Blackde kong zhi ji tong fang an 。tong guo dui liang chong fang an jin hang shi shi xing ce shi ,shi yong shu mei pa tong guo kong zhi ruan jian sheng cheng de bu jin mai chong ju you jiao da de dou dong 。gen ju jia gong jing du de yao qiu ,zui zhong shua ze BeagleBone Blackzuo wei MiniCNCkong zhi ji tong de qian ru shi ping tai fang an 。MiniCNCkong zhi ji tong de she ji kai fa bao gua dian kong ji tong de she ji yu kai fa yi ji ying yong ruan jian de she ji yu kai fa 。dian kong ji tong shi xian le dui MiniCNCjia gong ping tai de pi pei kong zhi ,pi pei fen wei liang ge fang mian ,yi shi tong guo she bei shu wen jian dui BeagleBone Blackde tong yong shu ru shu chu yin jiao jin hang fu yong gong neng de pei zhi 。she ji kai fa dian qi kuo pei kuo zhan ban jiang BeagleBone Blackyin jiao yu jia gong ping tai ying jian jie kou jin hang lian jie ,shi xian wu li ceng mian shang de jie kou pi pei ;er shi ying jian qu dong ceng de lian jie 。jiang jia gong ping tai ying jian she bei chou xiang cheng dai you HALyin jiao de HALyuan jian ,zai ying jian chou xiang ceng nei jiang ge ge HALyuan jian de yin jiao jin hang lian jie ,wan cheng kong zhi ruan jian ceng mian shang de ying jian jie kou shi bie ,shi xian le dui jia gong ping tai jin gei zhou 、zhu zhou yi ji shou yao mai chong fa sheng qi de pi pei kong zhi 。zai ying jian chou xiang ceng nei dui xi chuang jia gong ping tai jin hang chong xin pei zhi ,mo ni shi xian le che chuang de jia gong gong neng ,shi xian le kong zhi ji tong de gong neng fu ge hua 。MiniCNCying yong ruan jian bao gua cao zuo jiao hu mo kuai yi ji shu ju guan li mo kuai 。ben ke ti tong guo jian li ji yu NMLxiao xi ji zhi de xiao xi tong dao ,shi yong Pythonjia shang Gladeshe ji shi xian le yi yu shang shou de MiniCNCcao zuo jiao hu mo kuai 。shu ju guan li mo kuai shi xian le yu MiniCNCjiao xue ji tong de shu ju jiao hu ,bao gua deng lu guan li mo kuai 、gong neng shua ze mo kuai yi ji shu ju chu li mo kuai 。shu ju guan li mo kuai tong guo Pythonshi xian ,tong guo mysqlclientshi xian dui jiao xue ji tong MySQLshu ju ku de fang wen ,deng lu guan li mo kuai cong shu ju ku huo qu yong hu xin xi jin hang kong zhi ji tong de deng lu yan zheng ,shu ju chu li mo kuai jiang yong hu de cao zuo xin xi jin hang chu li bing shi shi chuan shu gei shu ju ku ,jiao xue ji tong gen ju cao zuo shu ju jin hang shu kong xiang guan de shu ju fen xi ,shi xian le shu kong ji tong de wang lao hua 。MiniCNCkong zhi ji tong de ce shi bu fen bao gua dian kong ji tong de ce shi 、ying yong ruan jian de ce shi yi ji zheng ti jia gong gong neng de ce shi 。ce shi jie guo biao ming ,ben wen she ji shi xian de MiniCNCkong zhi ji tong neng gou dui jia gong ping tai de ge ge chan yuan jin hang kong zhi ,shi xian le yong hu deng lu guan li yi ji cao zuo shu ju chu li gong neng 。shu kong ji tong neng gou jin hang xi chuang jia gong yi ji che chuang jia gong ,jia gong jing du da dao yao qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的祝冰芝，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于数控系统论文,开放式体系结构论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。