基于PC的数控运动轨迹并行高速插补策略的研究.pdf

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1、基于PC的数控运动轨迹并行高速插补策略的研究李斌(福建船政交通职业学院，福建福州350007)摘要：针对基于PC的软件型数控系统高速实时插补能力不足的问题，提出粗精插补双缓冲同步协调机制。论述了粗精插补之间的空间数据约束关系，分析了数据缓冲区大小设置对系统性能的影响，以及粗精插补计算的时序关系，研究了合理确定FIFO数据缓存区的数据余量Ⅳ和传输定量数据大小M的方法，开发了一种基于空间数据约束的粗精并行高速插补技术。该技术减低了软件数控对PC机操作系统实时性的依赖。满足了软件数控在开放性和高速高精的运动控制方面的要求。经基于Linux的软

2、件型开放式数控系统实际运动控制应用。验证了其有效性。关键词：软件型数控运动控制插补技术中图分类号：TP316．2文献标识码：AResearchonparallelhigh-speedinterpolationstrategyofNCmotiontrajectorybasedonPCLIBin(FujianChuanzhengCommunicationsCollege，Fuzhou350007。CHN)Abstract：Aimingattheinsufficiencyofhigh—speedandreal-timeinterpolatio

3、nperformanceforthesoftCNCsys—tembasedonPC，thecoarseandfineinterpolationdoublebuffersynchronouscoordinationmechanismisproposedinthispaper．Theconstraintrelationshipsofspacedatabetweencoarseinterpolationandfineinterpolationisdiscussed，andtheinfluenceofdatabuffersizetosystem

4、performanceandtimesequencerelationshipbetweencoarseinterpolationandfineinterpolationisanalyzed．ThemethodisresearchedthatdatasurplusNofFIFOdatabufferandtransferredquantificationdatasizeMaredeterminedreason—coarseandfinebasedondataconstraintisably．Aparallelhigh-speedinterp

5、olationtechnologyspacereducesthedependenceofPCreal-timeandsatisfiesdeveloped，whichoperatingsystemperformancetheofopenness-high—speedandhigh-accuracymotioncontrolforsoftCNCrequirementsystem．Final—7ly，itSbeensuccessfullyusedintheactualmotioncontrolofsoftopenCNCbasedonLinux

6、，andithasbeenverifiedtobeeffective．Keywords：SoftCNC；MotionControl；InterpolationTechnology随着PC软硬件技术和网络信息化技术的发展，繁的实时中断，将CPU的大量时间浪费在实时中断调研发基于PC满足高速高精的开放式软件型数控系统度上，实际能利用的有效计算时间十分有限，一方面对已成为当今世界数控技术发展的方向¨‘2J。基于PC插补算法提出了苛刻的时间要求，另一方面也难以保软件型数控系统的优点在于可借助PC丰富的软硬件证有足够的时间进行其他更多任务的调度，

7、影响了系资源，制造成本低，易于实现开放式结构，主要缺点是统的性能。此外，当前RTOS缺乏统一的编程标准，代受限于目前通用PC机的处理能力，当用于大数据量码可移植性差，所开发的软件系统与操作系统一体化，处理、高速加工时，高速实时插补能力不足，不能满足软件开发难度大，不利于系统的开放。例如美国国家高实时性要求的场合。现有研究策略旧。51主要是将主标准和技术研究所(NationalInstituteofStandardsand流操作系统改造为实时操作系统(Real—TimeOperat-Technology，NIST)主持的增强型运动控制器(

8、En．ingSystem，RTOS)，以提升其实时性。RTOS的定时精hancedMachineController，EMC)项目‘6o。因此，有必度一般在几个到几十个微秒，虽然勉强可以满足高速要研发一种能