基于实时linux的开放式数控系统开发平台的研究

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1、工学硕士学位论文基于实时Linux的开放式数控系统开发平台的研究秦军芳哈尔滨工业大学2006年12月国内图书分类号：TM273+.5国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文基于实时Linux的开放式数控系统开发平台的研究硕士研究生：秦军芳导师：李兵教授副导师：吴湘博士申请学位：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2006年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM273+.5U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringR

2、ESEARCHOFAPLATFORMFOROPENCNCSYSTEMBASEDONREALTIMELINUXCandidate:Supervisor:AssociateSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:QinJunfangProf.LiBingDoctorWuXiangMasterofEngineeringMechatronicEngineeringShenzhenGraduat

3、eSchoolDecember,2006HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于机械加工零件的多样性和加工零件复杂性，上千种数控机床应运而生，而每种数控机床都需要专用的数控系统与其配套，因此，首先开发出具有开放式体系结构的数控系统平台，在此基础上开发各种专用机床数控系统，这是解决数控机床规格品种多、性能差异大、控制参数复杂、调试操作繁琐的最佳途径。随着计算机技术的发展，以PC计算机为核心的数控系统硬件平台，已成为当今数控系统发展的主流。利用现有的计算机软件资源，开发具有开放式体系结构的数控系统软

4、件平台是实现数控系统开放性的关键研究工作。本文总体目标是建立一个数控开发平台，基于PC平台和实时Linux环境设计而成。把一般基于PC的数控系统进行模块化，每个部分做成应用程序接口形式，定义了各模块数据的数据结构和各模块的处理函数，这样给开发者提供了一个标准，在定制目标系统的时候调用API，再对各个模块代码进行必要的修改，这样能够在较短周期内通过定制、优化组合的方式，轻松完成目标系统的开发和测试。本文重点介绍以RTAI改造后的Linux为实时多任务操作系统的数控系统软件平台的分析设计方法和软件平台体系结构，并结合用该平台开发的三坐标数控系统实例，重

5、点描述在该平台上开发三轴实验系统的过程，该系统也说明数控系统开发平台的可行性，论文还分析该平台的特点、适用性及进一步发展的需求。关键词实时系统；Linux；RTAI；数控系统I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBecauseofthemultiplicityandcomplexityofthemachiningcomponents,overathousandnumericalcontrolmachinetoolsappearforthesereasons,buteachnumericalcontrolmachinetoolneedsth

6、especial-purposenumericalcontrolsystemforitself,therefore,firstwedevelopaplatformfordesigningthenumericalcontrolsystemwithopenstylesystemstructure,thenbasingonthisplatformdevelopeachkindofnumericalcontrolsystemforspecialpurposemachinetool,wesayitisthebestwaytosolvetheproblemso

7、fthenumericalcontrolmachinetool,whichcontainsmanyspecificationandvariety,bigperformancedifference,complexcontrolledvariable,tediousdebuggingoperationandsoon.Withthedevelopmentofcomputertechnology,usingpersonalcomputerasthehardwareplatformofthenumericalcontrolsystem,hasbecometh

8、emainstreamofthedevelopmentofnumericalcontrolsystem.Thekeyres