嵌入式数控系统及前瞻控制器研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要本文以研究嵌入式数控系统为主要内容，主要设计了嵌入式数控系统的控制软件，同时通过对前瞻控制技术的研究，提出把前瞻控制技术应用于嵌入式数控系统中．全文首先对嵌入式数控系统进行系统需求分析，然后提出硬件和软件总体设计方案，详细阐述了采用ARM．Linux操作系统实现控制软件的设计，并描述了图形用户界面的设计与实现，最后通过对前瞻控制技术的研究，并加入到嵌入式数控系统中，进行实验测试研究。第一章，绪论。综述了嵌入式系统概况，嵌入式数控系统的研究现状和发展趋势，以及国内外数控系统

2、中前瞻控制的研究现状，提出前瞻控制技术应用于嵌入式数控系统中，最后概述了本文的研究内容。第二章，嵌入式数控系统总体结构。通过对嵌入式数控系统进行系统需求分析，确定嵌入式数控系统的硬件总体设计和选型；以及控制软件的总体设计，对嵌入式数控系统控制软件进行功能模块划分，对嵌入式操作系统的进行选择。第三章，嵌入式数控系统控制软件设计。首先阐述了主从控制方法的运用，其次简单描述控制软件的开发模式，最后是详细讲述了控制软件的设计与实现，包括数控代码编译线程、数控加工控制线程、PC／104总线的设备驱动的设计。第

3、四章，嵌入式数控系统图形用户界面设计．论述了嵌入式数控系统图形用户界面的设计与实现，主要介绍QT／E的开发环境，以及图形用户界面中各个模块的设计与实现。第五章，前瞻控制技术研究。主要针对连续微小路径段处理中的一些问题，提出前瞻控制技术，并详细讨论了前瞻控制中最重要的速度约束条件与处理步骤。第六章，基于嵌入式数控系统的前瞻控制实验分析。介绍实验的硬件和软件系统，通过建立前瞻控制模型，在嵌入式数控系统中进行相关实验内容，比较实验结果，并进行相关分析。第七章，总结和展望。对本论文的研究工作和研究成果进行了

4、总结，展望了未来的研究工作。关键词：嵌入式系统，ARM，数控系统，前瞻，图形用户界面，QT／E¨浙江大学硕士学位论文摘要AbstractThisdissertationdeals埘ththestudyofembeddednumericalcontrol(NC)system．Twokeyproblems，softwareforembeddednumericalcontrolsystemandthelook—aheadcontroltechnology，arestudiedindetail．Inpape

5、r，therequirementsofanembeddedNCsystemareanalyzedfirst，andthendesignsofhardwareandsoftwareareintroduced．Basedonthedesign，howtoimplementNCsoftwareusingARM-Linuxoperationsystemisdiscussed，andthegraphicaluserinterface(GUI)’Sdesignisspeciallypresented．Final

6、ly，alook-aheadcontroltechnologyisjoinedinembeddedNCsystemtoavoidgougingandmechanicalvibrationcausedbyhighcurvatureoftoolpathinhighspeedmachining．Theexperimentprovesthevalidityofthemethodproposedinthispaper．Chapter1isanexordium．Itsummarizestheoutlineofe

7、mbeddedsystem，thestateoftheartinembeddedNCsystemanditsdevelopmenttrend．Thelook·aheadcontrol’SpresentresearchsituationisintroducedinthedomesticandforeignNCsystem．Italsoproposesalook—aheadcontroltechnologyjoinedintheembeddedNCsystem．Finally，themainconten

8、tofthisdissertationispresented．Inchapter2，structureofembeddedNCsystemisdescribed．ThroughthesystemrequirementsanalysisofembeddedNCsystem，hardwareandsoftware’Ssystemdesignsaredetermined．Howtodividefunctionalmodulesofthesoftwaresystemandch