一、基于Linux的卷板机数控系统的研究与开发（论文文献综述）
余炼[1]（2020）在《嵌入式数控插补系统速度规划研究及软件架构设计》文中研究指明在激光雕刻、表面贴装、3D打印等设备当中,嵌入式数控系统软件被广泛使用,因而改善其性能意义重大。为进一步改善嵌入式数控系统性能与可靠性,本文主要做了如下相关研究:（1）研究了嵌入式数控系统包括显示、译码、圆弧处理、速度规划、插补与加减速离散化及驱动等在内的常用功能及其原理;同时研究了各功能模块之间的调用关系,参数的传递、传递数据的结构与类型以及嵌入式数控系统软件框架等。（2）为了进一步兼顾加工的高效与平稳,给出了动态前瞻后顾规划算法及一套相对完整的加减速规划流程。首先将根据相邻两段直线之间的夹角大小来计算相邻两段直线之间的衔接速度;其次使用前瞻后顾算法,进一步约束相邻两段之间衔接速度以严格保证最后一段出口速度为零,并得到每段直线的入口速度和出口速度;最后根据每段直线的入口速度、出口速度、加速度和位移量等条件来细化速度随时间的变化过程,为计算插补周期准备条件。仿真表明,提出的动态前瞻后顾算法能有效提高加工平稳性与效率。（3）针对加工路径较长,精度要求不高的情形,为了减少计算量,并能够针对不同加工精度对“台阶”高度做出调整,使计算量和精度达到最优,对加减速离散算法做了部分改进,可以每隔多步计算一次插补周期。仿真结果表明,改进的离散算法能够显着减少迭代次数,并能够较为准确地描述和还原速度和位移随时间的变化关系。实物加工结果显示,于合适范围内选择算法参数对工件表面质量影响不大。（4）为进一步降低各功能模块之间耦合程度,提高程序执行效率,建立了一种基于环形队列与生产-消费模型的多线程软件框架,并给出了嵌入式数控系统并行化设计方案。将嵌入式数控系统按照不同功能和执行顺序分为了5个线程,降低了模块之间的耦合程度,可并发执行,提高了CPU等硬件资源的利用率。最后,搭建了实验的软硬件平台,实验表明,新提出的软件架构具备可实现性。
安能飞[2]（2020）在《注塑机智能云平台关键技术研究应用》文中认为制造业在一个国家中的经济增长起着举足轻重的作用,注塑成型技术便于与计算机联合、达到自动化生产和制作较为复杂的产品,因此在塑料成型加工行业内拥有着关键的位置。在一定程度上,注塑成型产业的发展也展示了一个国家的工业发展。德国提出工业4.0的思想,意味着智能制造在未来会变成整个制造业的发展趋向,智能制造是云制造的核心,而云制造的本质就是将工业化与信息化深度交融,云制造依托于互联网、物联网、云平台实现资源整合、产业融合以及定制化的生产。通过阅读相关文献和行业报告可知,我国的注塑机正在缩小与世界注塑机的差距,在中端注塑机范畴内获得明显的提高和发展,在高端领域也有相当大的成就,但是在注塑生产车间的管理和监控方面还有很大的不足。目前大部分注塑制品生产企业对于注塑车间的信息管理还是采用手动记录、纸质存储的方式,这带来了极大的不便性,主要存在以下问题:信息沟通缓慢、管理效率低下,产品质量不易控制,车间的生产进度无法及时掌握,注塑制品出现问题难以追查原因,整个注塑过程所涉及的信息难以管理。智能注塑的核心就是把现在的注塑行业加入计算机技术,实现将整个注塑流程、成型制品、生产设备和生产资源中都加入信息技术,能够即时反馈、监视产品和机器,并能对生产过程进行主动调优。本文以智能制造为背景,根据现在注塑生产过程中所存有的实际问题,进行了注塑机智能云平台关键技术研究应用,云平台运行的基础是注塑机运行参数的获取与支撑,根据设备的硬件信息,实现相应的数据采集系统,作为云平台的底层信息的支持。在企业获取注塑机运行参数的基础之上,设计和实现了一种用于注塑生产的云平台系统。主要设计了设备管理功能、生产管理功能、模具管理功能、生产监视功能、报警管理功能、系统管理功能。云平台采用B/S模式的三层架构实现,使代码具有解耦合、高复用的效果。根据注塑成型过程的特点,着重进行了云平台的安全性问题研究,数据的存储、数据处理、预警控制功能研究、异步架构的搭建等。云平台的安全性问题研究中包括有用户进行操作云平台权限的控制、注塑机的预警发布管理模块。其中,提出RBAC权限模型来控制云平台操作的权限,并结合session技术优化权限验证过程,降低了由于权限验证对数据库所造成的压力;针对单一设备层次进行注塑机的预警功能的精确控制,最大化利用注塑机设备资源和注塑机智能云平台资源。并对注塑机运行数据的存储做了优化,将注塑机的正常运行数据和异常运行数据使用同一条记录进行存储;利用Celery的异步机制处理注塑机运行参数的误差校验,采用Ajax技术实现页面信息的异步传输和局部刷新等。最后通过部署测试,云平台能够正常运行在局域网和因特网中,验证了云平台系统的可行性,达到了设计时的各个功能所具备的效果。
高鹏[3]（2020）在《基于LinuxCNC的非标刀具磨床数控系统研究》文中研究表明超声刀具是蜂窝芯材料超声切削加工系统中的关键因素,其制造精度直接影响超声切削加工质量与效率。超声刀具制造过程中的刃磨工艺是影响刀具质量的关键环节,目前国内超声刀具的制造工艺尚不成熟,主要依赖昂贵的进口刀具,这种现状严重制约着我国蜂窝芯材料超声切削加工技术的发展。由于超声刀具结构形面复杂的特殊性,导致无法在传统手工工具磨床进行精准磨削,而现有普通数控刀具磨床的数控系统主要针对市面上主流的标准刀具刃形定向设计,不适用于超声非标刀具的数控刃磨。因此,迫切需要开展超声非标刀具的磨床数控系统研究,提升国内非标复杂刃面数控磨削技术的水平,进而推动新型切削加工方法以及配套切削刀具的研究与发展。论文主要工作内容如下:1.非标刀具磨床数控系统方案设计。根据现有刀具磨床数控系统的调研,基于开放式全软件数控系统的控制理念,以及对超声非标刀具刃面磨削需求特点的分析,提出了Linux CNC数控软件+Ether CAT运动控制卡的新型刀具磨床数控系统控制方案。2.超声非标刀具磨削姿态建模及轨迹规划研究。分析了超声刀具磨削型面成型原理,建立了碗型砂轮端面磨削几何模型,并结合匕首刀和圆盘刀的刃面特点及关键几何参数,进行了匕首刀和圆盘刀磨削姿态建模及轨迹规划研究。3.集成图形参数化编程功能的磨削数控系统开发。基于Linux CNC开发平台,根据超声非标刀具的磨削姿态及轨迹,实现了超声刀具轨迹规划功能;对硬件抽象层HAL进行了针对性的文件配置,完成硬件系统和软件系统的连接;利用Py Qt和Linux CNC构建了人机交互界面,实现了全新的图形参数化编程的人机交互形式;形成了一套开放的、可扩展的且操作简单、方便的超声刀具磨床数控软件。最后以匕首刀为例进行了磨削实验,验证了数控系统参数化编程以及刀具磨削姿态建模及轨迹规划的正确性。
刘伟阳[4]（2019）在《基于WINDOWS CE嵌入式平台的线切割系统研究与开发》文中研究指明随着中国制造2025的提出,智能制造的概念,渗入到社会的各行各业,尤其是制造业,工业生产对自动化、智能化和高效化的需求不断提高,智能制造在工业生产中的份额节节攀升,在数控领域尤为明显。随着微电子技术与芯片技术的发展,工业嵌入式技术的发展得到了极大的进步,嵌入式系统因其专业性强、系统精简、高时效性的特点,广泛的应用于工业控制系统中。电火花线切割加工因其无明显切削力、非接触式加工、加工性能与材料硬度无关等特点,在特种制造领域中占有重要地位。本文在实验室现有嵌入式电火花线切割加工数控编程系统软件的基础上,分析工业应用软件对自动化、智能化的需求,软件以Windows CE为操作系统的电火花线切割CAD/CAM软件,并选择相应的硬件运动控制器进行二次开发,实现嵌入式线切割系统的自动加工。通过对硬件系统运动的控制与监管、软件针对硬件功能的模块化设计,实现了自动化与智能化的控制,完成了基于Windows CE嵌入式线切割数控系统。本文在结合实验室现有软硬件的基础上,分析了线切割数控系统的控制功能需求,从软硬件两个层面分别实现各自的控制需求。硬件层面:选择ARM6410开发板搭载Windows CE6.0为主控制系统,为其选择支持Windows CE开发的运动控制器,实现机床的工作台运动控制;电源采用实验室自行研发电源;运丝系统启停、换向与变速及工作液系统的启停的相关控制,选用线切割专用变频器辅助完成,变频器还能实现诸如断丝保护、掉电停运等操作,保护机床与电源系统。软件层面:使用VS2005及相关插件搭建了Windows CE6.0开发环境,安装了模拟器,可在PC端完成开发试验一体化,生成的执行文件可应用于开发板;移植完成现有软件,分析了各功能模块后,针对实际控制的需求,使用运动控制器提供的函数库进行二次开发,实现了运动功能检测与线切割运动控制功能,软硬结合的开发模式,使得软件功能更实用于工业控制。本文从工业控制的需求出发,分析想要实现线切割自动化控制,软硬件各自的功能需求,完成了硬件设备的配置与软件的设计,研究开发了电火花线切割嵌入式控制系统。该系统以搭载Windows CE操作系统的ARM开发板为主控系统,运动控制器为运动控制设备,变频器为辅助设备,实现了电火花线切割加工的自动化与智能化控制。
何梓扬[5]（2018）在《基于LinuxCNC的软PLC研究与开发》文中指出伴随着科学技术的快速发展,PLC技术在各个领域得到越来越广泛的应用。软PLC技术因为具有结构开放、标准化、规范化、智能化等优点,是目前PLC技术发展的主流方向。在软PLC技术研究方面,欧美等西方国家起步较早,目前已取得一定成果,我国的相关研究还处于发展阶段。因此开发具有自主知识产权的软PLC系统对提升我国工业生产自动化水平有着重要的意义。本文分析了全软件型开放式数控平台LinuxCNC的软件结构,并在此基础上开发出一套软PLC应用软件用于实现数控机床的逻辑控制。软PLC系统包含编程模块、运行模块和仿真模块三个组成部分。编程模块采用图形化编程工具Qt进行开发,设计编辑模块主界面、资源管理器、梯形图元件库以及梯形图和指令表的存储结构,并实现了梯形图程序的绘制与显示、梯形图编辑以及梯形图转换成对应指令表等功能。其中,梯形图转换指令表功能通过将梯形图映射为有向无环图,利用十字链表数据结构存储图信息,通过设计串并联归并算法化简十字链表得到包含梯形图逻辑关系的二叉树,最后通过遍历二叉树得到指令表。运行模块基于Linux CNC的硬件抽象层开发,利用共享内存方式与编程模块通信。指令表的解释执行是在内核空间用数组实现堆栈数据结构,并利用堆栈后进先出的原理实现指令解释执行功能。仿真模块采用面向对象方式进行开发,实现了仿真元件在线添加与删除、任意拖放以及保存与加载功能,能根据实际需求任意改变仿真程序和布局。最后,通过将软PLC应用到PCB放板机中,设计梯形图程序并实现放板机逻辑控制功能,验证了软PLC系统的准确性和稳定性。目前,该软PLC系统已经得到商用,有着良好的市场竞争力。
陈禺,许黎明,胡一星,范帆,张哲,许凯[6]（2017）在《基于机器视觉的开放式数控系统软件平台运行效率研究》文中认为机器视觉与开放式数控系统相结合,有助于开发数控系统的视觉检测、状态诊断和加工误差补偿等功能。基于常用的开发软件平台与机器视觉库,对具有机器视觉功能的开放式数控系统软件平台运行效率进行研究,通过试验比较了各种方案的运行效率,并以数控曲线磨削为例,研究了基于机器视觉的加工误差补偿效率。根据研究结果,给出了运行效率优化方案,为基于机器视觉的开放式数控系统软件平台选择提供了依据。
胡子玉[7]（2017）在《基于ARM的嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统的研发及应用》文中研究说明剪板机发展到如今已成为冷成型行业的一个重要支柱产业,也是衡量一个国家基础制造业水平的重要指标之一,主要运用在船舶、汽车、飞机、拖拉机、桥梁、电器、仪表、锅炉、压力容器等板材需求量比较大的行业,其市场需求量大。但是,目前国产剪板机数控系统主要局限在中低端市场,中高端市场主要被国外垄断。本文旨在开发一款国产高端剪板机数控系统以打破国外的垄断,满足国内经济的持续增长需要。本论文的主要工作体现在以下几个方面:（1）分析了剪切工艺、剪切过程、剪切变形区应力状态以及剪切断面质量,推导了剪切力和剪刃间隙理论公式。（2）解释了梯形图原理,分析了解释型PLC中间代码生成方式。并在此基础上搭建了嵌入式PLC运行系统并将其运用到后续开发的剪板机数控系统上。（3）基于用户和工艺控制要求设计了剪板机数控系统硬件平台,在此平台上移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,详细划分了系统任务,分析了上下层的通信原理,搭建了剪板机数控系统软件平台,并对其中的关键功能的实现进行了详细介绍,最后将所开发的剪板机数控系统运用到了闸式剪板机上,并与DAC350数控系统进行对比剪切。（4）剪切断面指标建模和工艺参数寻优。运用二次正交旋转组合设计了仿真试验,建立了塌角、光亮带、撕裂带和毛刺的数学模型并基于附加权重的方法建立了评定断面质量的综合数学模型,使用遗传算法对综合模型进行寻优处理,得到了获得较好断面质量的工艺参数组合并提出了优化剪切工艺参数的一种行之有效的方法。综上所述,本文研究开发了嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统并将其运用到闸式剪板机中,提出使用二次正交旋转组合设计建立断面质量指标的数学模型、使用遗传算法对断面质量指标综合数学模型进行寻优处理从而获得较好断面质量的工艺参数组合方法,并剪切验证。
安冬[8]（2016）在《基于pygame的嵌入式GUI开发》文中提出随着嵌入式领域和数控行业不断发展,传统的嵌入式数控GUI已经渐渐无法适应繁多的界面功能需求。现有的应用于数控系统的嵌入式界面可以长时间的稳定运行,但在定制化界面和快速开发方面还略显不足。本文基于脚本化的Pygame模块设计开发出了一款编程极简的、可用于数控专机快速二次开发的嵌入式图形界面库。该图形库通过闭包的方式大大简化了API接口,可以在实现完整的界面绘制的同时,以极简化的代码编程实现界面的快速生成。同时在编程中也采用了基于XML的界面快速生成的方法,更加突出了本课题极简化编程和快速界面生成的特点。本文根据功能需求,设计了包含五种层次元素的UI框架体系。其中可见的层次有界面容器窗口、应用窗体界面、窗口控件等等,此外还有界面主程序和数据类等内部不可见的数据体系。各个可见层次之间遵循容器机制,相互包容,共同组成一个完整的人机界面。图形库的设计采用了容器机制和事件驱动的方法。其中容器机制使得控件在界面内的添加和布局更为便捷,用户可以更好地进行界面的生成和管理。而事件驱动则是采集系统内部和外部环境产生的事件,分发并激活回调函数,以完成事件的响应。这一环节的实现是界面功能得以完成的基础。本文所设计的GUI通过了桁架机械平台的示教器实验和数控剪板机界面的实际验证,结果完整可行,软件界面响应正确,是方案可行且可实际应用的嵌入式图形库。
陈卓,陈柏金[9]（2015）在《基于ARM和CPLD的嵌入式卷板机数控系统设计》文中研究指明针对工业控制计算机与PLC或与运动控制卡组成的卷板机数控系统开发成本和功耗较高的问题,对卷板机数控系统进行改造,设计了一套基于ARM和CPLD组成的嵌入式卷板机数控系统,采用S3C2416和EPM570T144C5为控制芯片,给出系统的各种硬件接口、CPLD程序以及数控系统软件的设计方案。通过对系统各个接口的输入输出进行实验或仿真验证,结果证明该系统具有良好的稳定性和可靠性,同时该系统可以灵活的配置不同的接口模块、体积小、功耗低,可以适配于三辊、四辊卷板机或应用到其他工业控制场合。
陈卓,陈柏金[10]（2015）在《基于ARM的嵌入式卷板机数控系统研究与设计》文中研究表明针对目前广泛应用的基于工控机与PLC开发的卷板机数控系统的改造和更新,设计一套基于ARM处理器和CPLD为控制核心的嵌入式卷板机数控系统,介绍该数控系统的各种硬件接口设计及数控系统软件的开发。该数控系统可灵活搭配硬件接口模块、运行嵌入式Linux操作系统、拥有良好的基于Qt设计的人机交互界面,为卷板机数控系统开发提供了一种解决方案。
二、基于Linux的卷板机数控系统的研究与开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于Linux的卷板机数控系统的研究与开发（论文提纲范文）
（1）嵌入式数控插补系统速度规划研究及软件架构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国内现状 |
| 1.2.2 国外现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 功能模块与软件框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式数控系统常用功能 |
| 2.2.1 显示与人机交互 |
| 2.2.2 译码(gc＿execute＿line) |
| 2.2.3 圆弧打断处理(mc＿arc) |
| 2.2.4 速度规划(plan＿buffer＿line) |
| 2.2.5 插补与加减速过程离散化(parse＿one＿block) |
| 2.2.6 驱动(st＿interrupt) |
| 2.3 环形队列与软件框架 |
| 2.3.1 环形队列缓冲区原理 |
| 2.3.2 软件框架介绍 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 速度规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 速度规划加减速算法理论基础 |
| 3.2.1 梯形加减速算法 |
| 3.2.2 五次曲线加减速算法 |
| 3.3 速度的初步规划 |
| 3.4 速度前瞻规划 |
| 3.4.1 连续多段前瞻规划 |
| 3.4.2 规划段数对连续多段前瞻算法的影响 |
| 3.4.3 单段动态前瞻后顾规划 |
| 3.4.4 前瞻后顾算法应用 |
| 3.4.5 前瞻后顾算法验证 |
| 3.4.6 不同算法的比较 |
| 3.5 暂停处理与速度重新规划 |
| 3.6 速度规划基本形式 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 加减速离散算法原理与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 BRESENHAM插补算法步进条件 |
| 4.3 加减速离散算法 |
| 4.3.1 加减速离散算法实现过程 |
| 4.3.2 改进加减速离散算法原理 |
| 4.3.3 改进加减速离散算法应用 |
| 4.3.4 改进加减速离散算法评估 |
| 4.3.5 实物加工验证 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 嵌入式数控系统并行化方案设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多级生产-消费模型与环形队列 |
| 5.2.1 生产-消费模型简介 |
| 5.2.2 基于队列的生产-消费模型 |
| 5.2.3 基于环形队列与生产-消费模型的多线程软件框架 |
| 5.3 嵌入式数控系统线程创建与并行化方案 |
| 5.4 硬件平台搭建与模型验证 |
| 5.4.1 硬件平台 |
| 5.4.2 软件平台搭建 |
| 5.4.3 实验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 Ⅰ:零件样本尺寸图 |
（2）注塑机智能云平台关键技术研究应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号和缩略词说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 我国注塑机发展状况 |
| 1.2.2 国内云制造 |
| 1.2.3 国外云制造 |
| 1.2.4 注塑行业智能化现状 |
| 1.3 课题来源和意义 |
| 1.4 论文研究的内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 注塑机智能云平台总体设计 |
| 2.1 需求分析与关键问题 |
| 2.2 数据采集系统 |
| 2.2.1 采集系统需求 |
| 2.2.2 采集系统设计与实现 |
| 2.3 注塑机智能云平台架构设计 |
| 2.3.1 B/S和C/S的对比 |
| 2.3.2 注塑机智能云平台的软件架构 |
| 2.3.3 注塑机智能云平台访问设计 |
| 2.3.4 注塑机智能云平台开发环境 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 注塑机智能云平台详细功能模块设计 |
| 3.1 设备管理功能设计 |
| 3.2 生产管理功能设计 |
| 3.3 模具管理功能设计 |
| 3.4 生产监视功能设计 |
| 3.5 报警管理功能设计 |
| 3.6 系统管理功能设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 注塑机智能云平台关键技术研究 |
| 4.1 数据库的研究与分析 |
| 4.1.1 注塑机智能云平台的数据库分析 |
| 4.1.2 MySQL和Redis的配置与测试 |
| 4.2 云平台安全性问题研究 |
| 4.2.1 基于角色的权限控制访问 |
| 4.2.2 权限控制功能设计实现 |
| 4.3 设备预警功能设计与优化 |
| 4.3.1 预警功能关键问题 |
| 4.3.2 预警功能研究与实现 |
| 4.3.3 报警记录存储优化 |
| 4.4 异步通信机制 |
| 4.4.1 同步机制和异步机制的对比 |
| 4.4.2 云平台中异步机制的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者和导师简介 |
| 专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（3）基于LinuxCNC的非标刀具磨床数控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 刀具磨床及数控系统的国内外研究现状 |
| 1.2.1 刀具磨床的国内外发展现状 |
| 1.2.2 磨床数控系统的国内外研究现状 |
| 1.3 论文来源及主要研究内容 |
| 第二章 非标刀具磨床数控系统方案设计 |
| 2.1 超声非标刀具数控系统功能需求与设计原则 |
| 2.2 非标刀具磨削数控系统构架分析 |
| 2.3 超声非标刀具磨床数控系统硬件结构设计 |
| 2.3.1 硬件系统功能模块分析 |
| 2.3.2 硬件系统具体实现方式 |
| 2.4 超声非标刀具磨床数控系统软件结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声非标刀具磨削姿态及轨迹研究 |
| 3.1 超声刀具磨削型面成型原理 |
| 3.1.1 超声刀具几何结构分析 |
| 3.1.2 碗型砂轮端面磨削的成型机理 |
| 3.2 砂轮端面磨削几何模型分析 |
| 3.2.1 砂轮与工件接触弧长 |
| 3.2.2 砂轮回转端面方程建立 |
| 3.3 磨削刀位轨迹模型推导及求解 |
| 3.3.1 匕首型刀具的磨削轨迹推导及求解 |
| 3.3.2 圆盘型刀具的磨削轨迹推导及求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 集成图形参数化编程功能的磨削数控系统开发 |
| 4.1 Linux CNC软件主要模块功能分析 |
| 4.2 硬件抽象层HAL设计 |
| 4.2.1 硬件抽象层原理 |
| 4.2.2 硬件抽象层设计与实现 |
| 4.3 轨迹规划功能的设计 |
| 4.3.1 G代码生成方式分析 |
| 4.3.2 轨迹规划功能的设计与实现 |
| 4.4 基于PyQt的超声刀具数控磨床人机交互界面设计与开发 |
| 4.4.1 人机交互界面设计原则与开发环境 |
| 4.4.2 图形参数化编程人机交互界面设计与实现 |
| 4.5 数控系统主要功能测试 |
| 4.5.1 模块间通讯测试 |
| 4.5.2 匕首型刀具磨削实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）基于WINDOWS CE嵌入式平台的线切割系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 嵌入式线切割数控系统的发展与现状研究 |
| 1.2.1 电火花线切割技术现状研究 |
| 1.2.2 嵌入式技术研究现状与发展趋势 |
| 1.2.3 线切割嵌入式控制系统现状及意义研究 |
| 1.3 本文研究内容与行文结构 |
| 第二章 嵌入式电火花线切割控制系统总体设计 |
| 2.1 电火花线切割机床的特点与结构 |
| 2.2 电火花线切割软件系统设计 |
| 2.3 电火花线切割硬件系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 WINDOWS CE开发环境搭建及软件移植 |
| 3.1 Windows CE操作系统特点 |
| 3.2 Windows CE操作系统结构 |
| 3.3 Windows CE操作系统的开发流程 |
| 3.4 Windows CE系统开发环境搭建 |
| 3.5 Windows CE系统运行环境搭建 |
| 3.5.1 板级支持包BSP的安装 |
| 3.5.2 Windows CE操作系统的定制 |
| 3.5.3 模拟器中运行Windows CE系统 |
| 3.6 基于Windows CE系统的软件移植 |
| 3.6.1 系统移植来源及目的 |
| 3.6.2 系统移植过程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 线切割数控系统CAM功能开发 |
| 4.1 线切割CAM功能介绍 |
| 4.2 Windows CE电火花嵌入式数控系统功能分析 |
| 4.3 线切割CAM功能研发与实现 |
| 4.3.1 机床运动控制分类分析 |
| 4.3.2 线切割软件CAM功能实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 线切割系统硬件设计与实验验证 |
| 5.1 机床工作台控制系统的设计 |
| 5.2 电源系统控制设计 |
| 5.3 机床辅助系统与变频器 |
| 5.3.1 机床辅助系统 |
| 5.3.2 变频器 |
| 5.4 实验平台测试与上机验证 |
| 5.4.1 实验平台测试 |
| 5.4.2 系统上机验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于LinuxCNC的软PLC研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 开放式数控系统的产生和发展 |
| 1.1.2 软PLC技术的产生和优势 |
| 1.2 PLC在数控系统中的应用 |
| 1.3 软PLC技术研究现状 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 1.5 研究内容与论文结构 |
| 第二章 软PLC系统总体方案设计 |
| 2.1 传统PLC的结构分析和工作原理 |
| 2.1.1 传统PLC的基本组成 |
| 2.1.2 传统PLC的工作原理 |
| 2.2 IEC61131标准与PLC编程语言 |
| 2.3 LinuxCNC数控平台 |
| 2.3.1 Linux操作系统的实时性扩展 |
| 2.3.2 LinuxCNC的软件结构 |
| 2.4 软PLC应用软件 |
| 2.4.1 软PLC应用软件需求分析 |
| 2.4.2 软PLC应用软件总体结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 软PLC编程系统的设计与实现 |
| 3.1 Qt-编程系统开发工具介绍 |
| 3.1.1 信号-槽机制 |
| 3.1.2 事件处理机制 |
| 3.2 软PLC编程软件设计 |
| 3.2.1 软PLC编程软件图形用户界面设计 |
| 3.2.2 梯形图存储结构设计 |
| 3.2.3 定时器和计数器存储结构设计 |
| 3.2.4 指令表存储结构设计 |
| 3.3 软PLC编程软件的具体实现 |
| 3.3.1 梯形图的绘制与显示 |
| 3.3.2 梯形图的基本编辑功能 |
| 3.3.3 撤销与恢复功能 |
| 3.3.4 查找与替换功能 |
| 3.3.5 资源管理器 |
| 3.4 梯形图转换指令表策略研究 |
| 3.4.1 有向图的存储结构 |
| 3.4.2 构造十字链表 |
| 3.4.3 串并联归并化简十字链表 |
| 3.4.4 遍历逻辑关系二叉树得到指令表 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 软PLC运行模块的设计与实现 |
| 4.1 软PLC运行模块与编程模块的通信 |
| 4.2 软PLC运行模块的实现 |
| 4.2.1 LinuxCNC硬件抽象层的原理 |
| 4.2.2 软PLC组件的创建 |
| 4.2.3 指令表的解释执行 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 软PLC仿真模块的设计与实现 |
| 5.1 仿真软件的设计 |
| 5.1.1 仿真软件界面的设计 |
| 5.1.2 仿真元件的数据结构设计 |
| 5.2 仿真软件的实现 |
| 5.2.1 仿真软件通信接口 |
| 5.2.2 元件添加和删除功能 |
| 5.2.3 元件拖放功能 |
| 5.2.4 仿真程序保存与加载功能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 软PLC系统测试与应用 |
| 6.1 软PLC各功能模块测试 |
| 6.1.1 软PLC编程模块编辑功能测试 |
| 6.1.2 软PLC各元件功能测试 |
| 6.1.3 软PLC梯形图转换指令表功能测试 |
| 6.1.4 软PLC指令执行时间测试 |
| 6.2 软PLC在PCB收放板机项目中的应用 |
| 6.2.1 PCB收放板机简介 |
| 6.2.2 PCB放板机梯形图程序设计与实现 |
| 6.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）基于机器视觉的开放式数控系统软件平台运行效率研究（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 不同软件开发平台的运行效率试验 |
| 3 基于机器视觉的加工误差补偿效率试验 |
| 4 结论 |
（7）基于ARM的嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统的研发及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及其意义 |
| 1.2 剪板机数控系统国内外发展概况 |
| 1.3 剪切工艺国内外研究概况 |
| 1.3.1 剪切工艺国内研究现状 |
| 1.3.2 剪切工艺国外研究现状 |
| 1.4 嵌入式PLC研究现状及发展趋势 |
| 1.4.1 嵌入式PLC概述 |
| 1.4.2 PLC发展方向 |
| 1.5 课题来源及本论文研究主要内容 |
| 1.6 论文组织架构 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 剪板机剪切工艺和剪切力分析 |
| 2.1 常用剪板机简介 |
| 2.1.1 常用剪板机特点及分类 |
| 2.1.2 闸式剪板机简介 |
| 2.2 板材金属成形及剪切概述 |
| 2.2.1 板材剪切模型及工艺分析 |
| 2.2.2 剪切力分析 |
| 2.3 剪切变形分析 |
| 2.3.1 剪切过程 |
| 2.3.2 变形区应力分析 |
| 2.4 剪切断面质量分析 |
| 2.5 剪刃间隙理论公式推导 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于ARM嵌入式PLC运行系统研究 |
| 3.1 传统PLC与嵌入式PLC |
| 3.1.1 传统PLC |
| 3.1.2 嵌入式PLC |
| 3.2 解释性与编译型PLC工作原理分析 |
| 3.2.1 解释性PLC |
| 3.2.2 编译型PLC |
| 3.3 梯形图原理解释 |
| 3.4 解释型PLC中间代码生成 |
| 3.5 嵌入式PLC运行系统 |
| 3.5.1 系统变量划分 |
| 3.5.2 系统初始化 |
| 3.5.3 指令解析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 剪板机数控系统硬件开发 |
| 4.1 控制系统需求分析 |
| 4.2 基于控制要求的ARM微处理器LPC1768介绍 |
| 4.3 剪板机数控系统硬件结构总体设计 |
| 4.4 主要硬件模块具体设计 |
| 4.4.1 输入输出模块 |
| 4.4.2 串口屏 |
| 4.4.3 伺服电机 |
| 4.4.4 键盘模块 |
| 4.4.5 通信模块 |
| 4.4.6 电源电路模块 |
| 4.4.7 复位及JTAG调试模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 剪板机数控系统软件开发及应用 |
| 5.1 操作系统选择 |
| 5.2 μ C/OS-Ⅱ关键功能介绍 |
| 5.2.1 μC/OS-Ⅱ简介 |
| 5.2.2 μC/OS-Ⅱ主要组成结构介绍 |
| 5.3 操作系统的移植 |
| 5.3.1 OS_CPU.H |
| 5.3.2 文件OS_CPU.C的编写 |
| 5.3.3 OS_CPU_A.S文件的编写 |
| 5.4 软件系统人机交互搭建 |
| 5.5 底层控制关键技术实现 |
| 5.5.1 回零 |
| 5.5.2 加减速 |
| 5.5.3 数据结构及数据的传递与保存 |
| 5.5.4 任务划分及通信原理 |
| 5.5.5 剪刃间隙调整 |
| 5.5.6 剪切角度调整 |
| 5.6 嵌入式PLC运行系统在剪板机数控系统上的运用 |
| 5.7 剪板机数控系统在机床上的运用 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 基于遗传算法剪切断面质量仿真模型预测与研究 |
| 6.1 回归正交试验设计基本理论概述 |
| 6.1.1 二次回归正交组合设计 |
| 6.1.2 二次回归正交组合设计基本步骤 |
| 6.2 二次回归正交旋转组合设计 |
| 6.3 模型分析 |
| 6.3.1 DEFORM断裂准则 |
| 6.3.2 仿真模型建立 |
| 6.3.3 数据处理与分析 |
| 6.4 遗传算法优化 |
| 6.4.1 遗传算法理论基础 |
| 6.4.2 约束条件 |
| 6.4.3 剪切断面质量优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点和特色 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）基于pygame的嵌入式GUI开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及论文结构 |
| 2. 人机界面总体设计方案 |
| 2.1 系统方案设计 |
| 2.2 软件总体架构 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 界面库关键技术 |
| 3.1 API接口优化 |
| 3.2 控件容器机制 |
| 3.3 事件响应体系 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 嵌入式图形库的实现 |
| 4.1 控件库类图 |
| 4.2 界面快速生成 |
| 4.3 界面快速生成验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验与验证 |
| 5.1 与NCGUI的对比验证 |
| 5.2 UI库在示教器案例中的应用 |
| 5.3 在数控剪板机界面中的验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）基于ARM和CPLD的嵌入式卷板机数控系统设计（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2系统总体结构 |
| 3数控系统硬件与CPLD程序设计 |
| 3.1ARM与CPLD之间的通信 |
| 1)地址信号寄存 |
| 2)ARM读取数据 |
| 3)ARM向CPLD写数据 |
| 3.2数字量I/O接口 |
| 3.3编码器信号接口 |
| 3.4A/D转换接口 |
| 1)AD7506通道选择 |
| 2)A/D转换时序 |
| 3.5D/A转换接口 |
| 4数控系统软件结构 |
| 5实验仿真与分析 |
| 5.1编码器信号处理程序仿真分析 |
| 5.2A/D、D/A转换实验数据与分析 |
| 6结论 |
（10）基于ARM的嵌入式卷板机数控系统研究与设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数控系统硬件结构 |
| 2 数控系统软件 |
| 2.1 应用层软件 |
| 2.1.1 人机交互模块 |
| 2.1.2 控制模块 |
| 2.1.3 数据采集模块 |
| 2.1.4 故障诊断模块 |
| 2.2 系统层程序 |
| 2.3 硬件层程序 |
| 3 结论 |
四、基于Linux的卷板机数控系统的研究与开发（论文参考文献）
- [1]嵌入式数控插补系统速度规划研究及软件架构设计[D]. 余炼. 湖北工业大学, 2020(03)
- [2]注塑机智能云平台关键技术研究应用[D]. 安能飞. 北京化工大学, 2020(02)
- [3]基于LinuxCNC的非标刀具磨床数控系统研究[D]. 高鹏. 杭州电子科技大学, 2020(01)
- [4]基于WINDOWS CE嵌入式平台的线切割系统研究与开发[D]. 刘伟阳. 广东工业大学, 2019(02)
- [5]基于LinuxCNC的软PLC研究与开发[D]. 何梓扬. 华南理工大学, 2018(12)
- [6]基于机器视觉的开放式数控系统软件平台运行效率研究[J]. 陈禺,许黎明,胡一星,范帆,张哲,许凯. 机械制造, 2017(10)
- [7]基于ARM的嵌入式PLC运行系统和剪板机数控系统的研发及应用[D]. 胡子玉. 合肥工业大学, 2017(07)
- [8]基于pygame的嵌入式GUI开发[D]. 安冬. 华中科技大学, 2016(01)
- [9]基于ARM和CPLD的嵌入式卷板机数控系统设计[J]. 陈卓,陈柏金. 电子测量技术, 2015(07)
- [10]基于ARM的嵌入式卷板机数控系统研究与设计[J]. 陈卓,陈柏金. 锻压装备与制造技术, 2015(03)