基于NURBS插补算法的嵌入式数控系统的研究与开发 被引量：5

1

作者 谢黎明 郑威 +1 位作者 靳岚 沈浩 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第7期152-154,共3页

首先研究了NURBS曲线实时插补技术及其插补改进算法,提出的改进算法采用动态确定进给步长的方法来求取参数空间上的参数增量,从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加工。其次,通过ARM+DSP的主控平台的软硬件设计,克服了... 首先研究了NURBS曲线实时插补技术及其插补改进算法,提出的改进算法采用动态确定进给步长的方法来求取参数空间上的参数增量,从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加工。其次,通过ARM+DSP的主控平台的软硬件设计,克服了当前数控平台的缺陷,实现了系统的实时调度,提高了系统的可靠性和稳定性。最后,在传统PID控制算法的基础上,采用Ziegler-Nichols法整定PID控制参数,并将其应用于嵌入式数控系统的伺服控制部分中,并借助MATLAB/SIMULINK对选取的控制对象进行了仿真和分析。 展开更多

关键词 NURBS插补 嵌入式数控系统 PID控制

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基于FPGA的嵌入式数控系统功能模块设计 被引量：9

2

作者 邵明 李光炀 杨惠灵 《机床与液压》 北大核心 2010年第16期68-71,共4页

将高速、大容量的FPGA应用到基于ARM9的嵌入式数控系统中,实现系统和FPGA的连接和功能控制。基于FPGA的寄存器结构,完成总线接口模块、硬件插补器、一级缓冲模块、定时器模块、手轮脉冲模块、多功能计数模块的设计和部分模块的仿真测试... 将高速、大容量的FPGA应用到基于ARM9的嵌入式数控系统中,实现系统和FPGA的连接和功能控制。基于FPGA的寄存器结构,完成总线接口模块、硬件插补器、一级缓冲模块、定时器模块、手轮脉冲模块、多功能计数模块的设计和部分模块的仿真测试。仿真结果表明所设计功能模块的有效性与适用性,说明将FPGA应用到嵌入式数控系统中大大改善系统的实时性。 展开更多

关键词 FPGA 嵌入式数控系统 功能控制

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基于多核嵌入式数控系统的速度前瞻算法研究 被引量：3

3

作者 冯强 胡毅 +2 位作者 于东 路小虎 贾小波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期16-20,共5页

为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本... 为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本原理与实现,并针对C64X+系列DSP对CNC自适应速度前瞻算法进行了优化。最后,针对算法运行效率进行了实验对比,并对其实际应用进行了测试,结果表明,该优化后的动态速度前瞻算法完全可满足ARM和DSP双核架构的嵌入式数控系统的性能需求。 展开更多

关键词 多核嵌入式数控系统 速度前瞻算法 DSP算法优化

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基于ARM+DSP+FPGA+MCU的高速嵌入式数控系统研究 被引量：5

4

作者 李松 李迪 翟振坤 《机床与液压》 北大核心 2013年第3期89-92,共4页

为了满足高速数控系统实时性、多任务调度性、结构小型化,研究开发了一种基于ARM+DSP+FPGA+MCU的高速嵌入式数控系统,重点分析了该数控系统的体系结构特点、软件框架和通讯模块。该数控系统结构简单,稳定性好。

关键词 ARM DSP FPGA MCU 嵌入式数控系统

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基于嵌入式数控系统速度前瞻算法的研究与实现 被引量：2

5

作者 彭鹏 胡毅 +2 位作者 陈智殷 卢林 赵文娟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期76-79,共4页

数控系统中由于运动轨迹复杂,加工速度频繁变化,如果处理的不好,很容易造成系统的抖动,对机床具有很大的冲击,影响了数控系统的加工效率。论文分析了自适应前瞻算法的核心要点,研究了基于实际加工路径曲率的自适应速度前瞻算法以及基于... 数控系统中由于运动轨迹复杂,加工速度频繁变化,如果处理的不好,很容易造成系统的抖动,对机床具有很大的冲击,影响了数控系统的加工效率。论文分析了自适应前瞻算法的核心要点,研究了基于实际加工路径曲率的自适应速度前瞻算法以及基于实际加工路径速度递减为零的自适应速度前瞻算法的基本原理,在基于ARM+DSP的嵌入式数控系统上设计并实现了这两种自适应速度前瞻算法,对这两种算法的实际的加工性能以及算法的执行时间作了性能评估,分析了两种自适应算法的优劣。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 自适应速度 前瞻算法

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基于S3C6410的嵌入式数控系统Bootloader的设计 被引量：2

6

作者 张华涛 钟佩思 李哲 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第11期177-180,共4页

在嵌入式数控系统设计中,Bootloader是系统上电或复位后首先运行的一段代码。Bootloader代码的质量对整个数控系统的运行效率有着重要的影响,而Bootloader代码与芯片的特性有着紧密的联系。在分析了Bootloader的原理和启动流程后,在Linu... 在嵌入式数控系统设计中,Bootloader是系统上电或复位后首先运行的一段代码。Bootloader代码的质量对整个数控系统的运行效率有着重要的影响,而Bootloader代码与芯片的特性有着紧密的联系。在分析了Bootloader的原理和启动流程后,在Linux操作系统上搭建的交叉开发环境中进行程序设计,开发了适用于嵌入式处理器芯片S3C6410的Bootloader。试验测试证明:Bootloader具有良好的可移植性,能够引导Linux操作系统稳定快速地启动,数控软件正常运行。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 BOOTLOADER LINUX S3C6410

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时序溯源的嵌入式数控系统软件可靠性研究 被引量：1

7

作者 游达章 许文俊 张业鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期779-784,共6页

嵌入式数控软件的可靠性是一个重要问题,由于其包含电机驱动、插补中断等诸多模块,程序运行逻辑复杂,软件各模块的执行顺序具有随机性,软件系统可靠性评估困难。采用马氏链模型开展嵌入式数控软件的可靠性评估,提出时序溯源的方法,重溯... 嵌入式数控软件的可靠性是一个重要问题,由于其包含电机驱动、插补中断等诸多模块,程序运行逻辑复杂,软件各模块的执行顺序具有随机性,软件系统可靠性评估困难。采用马氏链模型开展嵌入式数控软件的可靠性评估,提出时序溯源的方法,重溯程序运行时序图,构建运行剖面,量化转移概率;采用时间补偿的程序运行逻辑恢复方法,消除关键点数据的监测、输出对系统运行实时性影响,还原CPU在时间轴上的运行逻辑顺序。最后通过实例验证该方法的可行性。 展开更多

关键词 时序溯源 嵌入式数控系统 马尔可夫链 时间补偿

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应用CPLD实现嵌入式数控系统的I/O功能扩展 被引量：1

8

作者 邵明 李光炀 杨惠灵 《机床与液压》 北大核心 2009年第11期151-153,共3页

对CPLD的芯片级和基于ARM9的嵌入式数控系统的驱动级进行了研究,将复杂的可编程逻辑器件CPLD应用于嵌入式数控系统中,通过CPLD实现了嵌入式数控系统外围端口的功能扩展。用quartus软件对系统各模块进行仿真调试,并给出部分模块的仿真测... 对CPLD的芯片级和基于ARM9的嵌入式数控系统的驱动级进行了研究,将复杂的可编程逻辑器件CPLD应用于嵌入式数控系统中,通过CPLD实现了嵌入式数控系统外围端口的功能扩展。用quartus软件对系统各模块进行仿真调试,并给出部分模块的仿真测试结果。仿真结果表明,所设计的系统功能扩展模块是有效的。 展开更多

关键词 CPLD 嵌入式数控系统 功能扩展

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UML Statechart在嵌入式数控系统软件中的应用研究

9

作者 董伯麟 朱华炳 罗祖平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第11期67-70,共4页

针对数控系统复杂行为的描述和控制,分析了采用有限状态机方法的利弊,提出了采用UMLStatechart的系统行为描述方法。应用该方法对一嵌入式数控系统的软件开发进行了尝试,给出了系统任务管理器对象的UML Statechart及其实现方式。结果表... 针对数控系统复杂行为的描述和控制,分析了采用有限状态机方法的利弊,提出了采用UMLStatechart的系统行为描述方法。应用该方法对一嵌入式数控系统的软件开发进行了尝试,给出了系统任务管理器对象的UML Statechart及其实现方式。结果表明,该方法有效地简化了行为描述,提高了行为描述的可读性,降低了数控系统软件的实现难度。 展开更多

关键词 UML STATECHART 嵌入式数控系统 行为表达

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嵌入式数控系统NCUC-Bus现场总线设备驱动研究与开发 被引量：4

10

作者 刘慧双 宋宝 +1 位作者 周向东 唐小琦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第8期62-65,69,共5页

针对NCUC-Bus现场总线技术在嵌入式数控系统中的应用,分析了基于NCUC-Bus的嵌入式数控系统的网络结构、工作原理和对设备驱动的设计要求,搭建了基于ARM+FPGA的NCUC-Bus嵌入式数控系统硬件平台。在嵌入式实时Linux操作系统下,采用RTDM编... 针对NCUC-Bus现场总线技术在嵌入式数控系统中的应用,分析了基于NCUC-Bus的嵌入式数控系统的网络结构、工作原理和对设备驱动的设计要求,搭建了基于ARM+FPGA的NCUC-Bus嵌入式数控系统硬件平台。在嵌入式实时Linux操作系统下,采用RTDM编写NCUC-Bus总线设备驱动程序,解析了驱动程序中用到的关键函数。对驱动程序进行了功能和性能测试后,成功应用到NCUC-Bus嵌入式数控系统中。结果表明在实时Linux操作系统下,设计能有效地操作NCUC-Bus总线设备。 展开更多

关键词 NCUC-Bus现场总线 嵌入式数控系统 设备驱动 RTDM 实时

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嵌入式数控系统G代码解释模块的设计与实现 被引量：6

11

作者 洪斯宝 徐建明 吴世名 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期37-39,共3页

通过分析数控系统G代码解释模块的功能和结构特征,设计了一种以G代码数控加工程序为原始输入,以数据结构体链表为中间代码,以运动控制程序流为最终输出的新型G代码解释算法。算法以C语言与数据结构为基础,基于Keil平台开发,具有可移植... 通过分析数控系统G代码解释模块的功能和结构特征,设计了一种以G代码数控加工程序为原始输入,以数据结构体链表为中间代码,以运动控制程序流为最终输出的新型G代码解释算法。算法以C语言与数据结构为基础,基于Keil平台开发,具有可移植性与重用性强等特点。以基于STM32F103ZE微控制器、PCL6045B运动控制芯片以及μC/OS-Ⅱ实时操作系统搭建而成的嵌入式数控三轴数控平台为实验平台,实现了三轴数控系统的G代码解释功能,并通过实验验证所设计G代码解释模块的有效性。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 G代码解释模块 μC OS-Ⅱ

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基于ARM+FPGA的嵌入式数控系统 被引量：8

12

作者 朱晓洁 舒志兵 《机床与液压》 北大核心 2008年第B07期311-313,共3页

针对现有CNC系统中存在的一些问题,提出了一种基于ARM+FPGA结构的嵌入式数控系统,并采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统,详细介绍了这种系统的硬件结构和软件设计。

关键词 ARM FPGA 嵌入式数控系统 μC/OS-Ⅱ

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基于ARM+DSP的嵌入式Linux数控系统设计 被引量：2

13

作者 李善锋 刘敬猛 +1 位作者 徐东 陈柏成 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期94-97,共4页

提出一种以ARM+DSP等为硬件基础的嵌入式Linux数控系统设计方案,将数控系统按实时性分为实时模块和非实时模块,采用运动控制芯片DSP保证实时性,ARM-Linux则运行实时性要求不高但功能复杂的数控任务。数控系统硬件上采用主从式双CPU结构... 提出一种以ARM+DSP等为硬件基础的嵌入式Linux数控系统设计方案,将数控系统按实时性分为实时模块和非实时模块,采用运动控制芯片DSP保证实时性,ARM-Linux则运行实时性要求不高但功能复杂的数控任务。数控系统硬件上采用主从式双CPU结构,软件架构包括界面层、实时层和非实时层。该方案充分利用了Linux的健壮、开源、应用广泛和运动控制芯片PCL6045功能强大、算法成熟的优势完成高性能、低成本3轴联动数控系统的设计。实验结果表明:该数控系统实时性好、可移植性强。 展开更多

关键词 ARM+DSP结构 嵌入式数控系统 LINUX操作系统

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嵌入式PC的数控系统的设计与实现 被引量：1

14

作者 王悦善 陈曾汉 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第4期181-182,共2页

结合数控铣床试验平台的开发,对嵌入式数控系统进行了研究.设计出将工业PC和多轴运动控制卡相结合的数控系统总体结构。基于Windows操作系统的数控软件,实现了底层硬件和软件功能的开放.试验运行结果表明:数控系统的误差小于一个脉冲当... 结合数控铣床试验平台的开发,对嵌入式数控系统进行了研究.设计出将工业PC和多轴运动控制卡相结合的数控系统总体结构。基于Windows操作系统的数控软件,实现了底层硬件和软件功能的开放.试验运行结果表明:数控系统的误差小于一个脉冲当量,进给速度运行平稳,能够达到高精度、高效率的现代制造装备的要求。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 运动控制卡 脉冲当量 进给速度

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嵌入式网络控制器及在数控系统中的应用 被引量：2

15

作者 张虹 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第8期69-71,共3页

针对现场总线控制系统的固有缺陷,设计并实现了一种以AT91RM9200-32位微处理器为核心,兼有多个以太网接口和现场总线接口的嵌入式网络控制器,建立了基于Windows CE的嵌入式软件开发平台。嵌入式网络控制器应用于数控系统中,通过CAN总线... 针对现场总线控制系统的固有缺陷,设计并实现了一种以AT91RM9200-32位微处理器为核心,兼有多个以太网接口和现场总线接口的嵌入式网络控制器,建立了基于Windows CE的嵌入式软件开发平台。嵌入式网络控制器应用于数控系统中,通过CAN总线与DSP配合,提高了系统的实时性和可靠性,实现了远程分布式测控和通讯的目的。 展开更多

关键词 嵌入式网络控制器 TCP IP协议 CANOPEN协议 嵌入式数控系统

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嵌入式数控转塔冲床数控系统无线通信与实时控制的实现（英文） 被引量：1

16

作者 吝伟伟 钟佩思 +1 位作者 吕晓东 葛旋 《机床与液压》 北大核心 2014年第18期87-91,共5页

针对当前广泛使用的基于PC的数控系统存在的不足,提出一种基于嵌入式技术和微处理器的高实时性、多任务的嵌入式数控转塔冲床数控系统。为满足数控转塔冲床对实时控制的要求,嵌入式操作系统选用WinCE7,硬件平台由CORTEXA8微处理器和FPG... 针对当前广泛使用的基于PC的数控系统存在的不足,提出一种基于嵌入式技术和微处理器的高实时性、多任务的嵌入式数控转塔冲床数控系统。为满足数控转塔冲床对实时控制的要求,嵌入式操作系统选用WinCE7,硬件平台由CORTEXA8微处理器和FPGA组合而成。分析了计算机与数控机床之间通信方式的现状和对高效加工自动化的影响,提出了基于ZigBee的数控转塔冲床无线通信方案并介绍了数控系统实时控制的实现。结果表明:ZigBee模块通信正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了企业成本,提高了生产效率。 展开更多

关键词 WinCE7 嵌入式数控系统 ZIGBEE 无线通信 实时控制

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基于EMC2的嵌入式电火花线切割数控系统研究 被引量：1

17

作者 李沛卿 奚学程 +1 位作者 康小明 赵万生 《电加工与模具》 2013年第A01期36-39,43,共5页

提出了一种采用ARM微处理器及开放式数控系统平台EMC2的嵌入式电火花线切割数控系统原型。以ARM开发板作为上位机,实现数控系统的界面显示及数据处理;MCU作为下位机,实现机床的运动控制及I/O控制,通过以太网实现上下位机的数据通信。通... 提出了一种采用ARM微处理器及开放式数控系统平台EMC2的嵌入式电火花线切割数控系统原型。以ARM开发板作为上位机,实现数控系统的界面显示及数据处理;MCU作为下位机,实现机床的运动控制及I/O控制,通过以太网实现上下位机的数据通信。通过EMC2与互联网终端建立了远程监控系统,实现了机床的远程监控。 展开更多

关键词 电火花线切割加工 嵌入式数控系统 ARM EMC2

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基于嵌入式的数控技术研究与实现 被引量：4

18

作者 张金焕 周祖德 +1 位作者 刘泉 龙毅宏 《机床与液压》 北大核心 2008年第12期4-7,37,共5页

在数控技术网络化、信息化、开放性发展的趋势下,针对当前基于PC数控系统的结构和功能缺乏柔性、扩展不方便、资源利用不很充分、系统开放性不够等问题,利用嵌入式、网络与通信技术,提出了模块化、网络化嵌入式数控系统的概念和体系结... 在数控技术网络化、信息化、开放性发展的趋势下,针对当前基于PC数控系统的结构和功能缺乏柔性、扩展不方便、资源利用不很充分、系统开放性不够等问题,利用嵌入式、网络与通信技术,提出了模块化、网络化嵌入式数控系统的概念和体系结构。在该体系结构的框架下,具体介绍了其硬件和软件系统平台的模块化的开发和实现过程。通过模块化的嵌入式软硬件结构设计,该系统具有资源利用更充分、结构灵活、易于扩展、具有开放架构并能更好满足网络化数字制造环境下数控加工需求的特点,且通过嵌入式Web实现了更便捷的远程控制与监测。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 模块化 网络化

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制造网格中嵌入式数控机床资源节点建设 被引量：1

19

作者 尹勇 周祖德 +2 位作者 刘泉 李方敏 龙毅宏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第8期976-979,共4页

提出一种基于ARM+DSP的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点。给出了以嵌入式数控系统为节点的制造网格系统架构,并利用XML和W SDL文件对资源节点进行了描述和... 提出一种基于ARM+DSP的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点。给出了以嵌入式数控系统为节点的制造网格系统架构,并利用XML和W SDL文件对资源节点进行了描述和封装。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 制造网格 资源节点WSDL

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基于WinCE7和WiFi的数控转塔冲床数控系统无线通信的实现 被引量：1

20

作者 吝伟伟 钟佩思 +2 位作者 李翠赟 吕晓东 葛旋 《机床与液压》 北大核心 2015年第10期116-119,123,共5页

通过分析基于PC的传统开放式数控系统的缺陷,提出一种基于高实时性、多任务的嵌入式操作系统WinCE7和CORTEXA8微处理器的数控转塔冲床数控系统,WinCE7操作系统是一个紧凑高效的模块化操作系统,配合CORTEXA8微处理器能满足数控转塔冲床... 通过分析基于PC的传统开放式数控系统的缺陷,提出一种基于高实时性、多任务的嵌入式操作系统WinCE7和CORTEXA8微处理器的数控转塔冲床数控系统,WinCE7操作系统是一个紧凑高效的模块化操作系统,配合CORTEXA8微处理器能满足数控转塔冲床对实时控制的要求。分析了计算机与数控机床之间通信方式的发展趋势和对机床加工高效化、自动化的影响,提出基于WiFi的数控转塔冲床无线通信解决方案。实验结果表明:WiFi模块工作正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了成本,提高了效率。 展开更多

关键词 嵌入式操作WinCE7系统 CORTEXA8微处理器 嵌入式数控系统 WiFi无线通信

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