基于RTAI-Linux及PC104模塊的圓錐曲線插補數(shù)控系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”,性能的優(yōu)劣將直接影響機床產(chǎn)品的質(zhì)量,是數(shù)控技術(shù)的核心。早期的數(shù)控系統(tǒng)大多由硬件電路構(gòu)成,隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式技術(shù)作為計算機應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域,逐漸在數(shù)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
　　插補精度決定了數(shù)控系統(tǒng)的性能和功能強弱,傳統(tǒng)插補方法均以直線、圓弧為主要插補對象,逐漸不能適應(yīng)復雜圓錐曲線的加工。目前僅有少量的研究涉及到非圓弧曲線的插補,并缺乏通用的二次曲線插補算法;市面上數(shù)控系統(tǒng)大

2、多基于DOS和Windows/NT系統(tǒng)開發(fā)的,其實時性、穩(wěn)定性、加工精度等直接影響著數(shù)控系統(tǒng)的性能。
　　為此,本文對Linux平臺下圓錐曲線統(tǒng)一插補算法的數(shù)控系統(tǒng)進行深入研究,其主要內(nèi)容包括:
　　(1)綜述了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并對DOS、Windows和Linux平臺下的數(shù)控系統(tǒng)進行對比,選擇基于RTAI實時Linux操作系統(tǒng)。
　　(2)提出了Linux實時改造方案,并對RTAI/Linux雙內(nèi)核機制進行研究,

3、重點分析了RTAI的實現(xiàn)機制及實現(xiàn)原理,并對改造后的實時內(nèi)核進行測試;同時,對Linux內(nèi)核進行適當裁剪配置,以滿足嵌入式系統(tǒng)的需求。
　　(3)分析了并口的工作機制,安裝配置Linux并口驅(qū)動程序,通過QT編程實現(xiàn)并口脈沖方式控制步進電機,有效地提高了加工精度。
　　(4)研究了差分插補算法,利用相對坐標系參數(shù)的變化有效解決了曲線加工過程中過象限問題,實現(xiàn)統(tǒng)一插補算法完成圓弧、橢圓、雙曲線等特種曲線的插補,并利用Qpain