【摘 要】
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近年来,以32位ARM为核心的嵌入式系统因为有着接近PC平台的优越性能和接近16位单片机价格而成为了数控系统领域的新宠。在高端剪板机数控系统被国外垄断的市场大环境下,本文
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近年来,以32位ARM为核心的嵌入式系统因为有着接近PC平台的优越性能和接近16位单片机价格而成为了数控系统领域的新宠。在高端剪板机数控系统被国外垄断的市场大环境下,本文致力于研究拥有自主知识产权的国产剪板机嵌入式数控系统,即为嵌入式系统在机械行业的应用添砖加瓦,又为打破国外垄断、发展民族产业作出自己的努力。本文在详细分析了剪板机的工艺过程和控制要求之后,提炼出剪板机数控系统的功能规格和技术要求,确定了以ARM+FPGA为核心的硬件平台,以Linux2.6.33及Xenomai2.5.3为软件平台的数控系统总体设计方案。重点研究了系统的总体软件方案设计中系统软件的架构、功能模块的划分以及系统的数据交换,进一步完善和充实。结合前文中叙述的剪板机的工作原理,在详细研究了剪板机数控系统的加工过程之后,完成了加工程序的G代码设计,M代码设计,研究了数控系统中剪切角、刀口间隙、剪程等关键量的控制实现,并设计了剪板机的加工过程中的逻辑运动控制实现方法。剪板机嵌入式数控的人机交互界面(HMI)为系统的一大难点。依据人机界面的设计原则,对人机界面的需求进行UML建模功能模块划分,叙述了剪板机的人机界面开发环境和主要控件,重点研究和设计了人机界面各功能模块的开发,其中包括人机界面程序体系结构、加工模块、监控模块、参数修改模块、人机界面接口程序模块等。最后描述了剪板机软硬件集成之后的系统功能测试。
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