ARM嵌入式数控旋压机床控制系统硬件实现及应用软件开发

摘要

本课题主要在针对数控旋压机数控系统的硬件设计和软件开发方面做一些理论分析和实际开发工作。主要工作是： 首先，通过对国内外数控旋压机床的分析比较，提出要尽快研制开发出具有自主知识产权的专用型数控旋压系统，使旋压工艺与数控技术得到最有效的结合。 依据以上研究基础进行本旋压机床数控系统的总体方案设计，然后对方案所需要的主要硬件进行研究分析，从而搭建出本数控系统的硬件实施平台。 其次，对数控系统的软件实现进行研究，对软件实现平台进行总体规划，并对软件开发中液压伺服系统运动和圆弧插补运动的软件实现以及译码模块的设计实现等关键技术进行详细的阐述。 最后，对嵌入式系统软件进行了调试，在此基础上对整机进行系统的调试，并对液压伺服系统的运行精度进行了测试，对运行中的控制信号飘溢现象的规律进行研究。这些结论对ARM嵌入式在数控旋压机床上的应用提供了坚实的理论依据及实践意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外数控旋压机床发展概述

1.2.1国内外数控旋压机床发展回顾

1.2.2国内外数控旋压机床的研究现状

1.3嵌入式数控系统及特点

1.3.1嵌入式系统介绍

1.3.2嵌入式处理器概述

1.3.3基于ARM嵌入式数控系统的特点

1.4本文的研究背景及意义

1.5本文的主要研究内容

第二章基于ARM嵌入式数控系统的硬件设计

2.1引言

2.2数控系统要求

2.3系统硬件设计方案

2.3.1基于ARM嵌入式数控系统平台总体设计

2.3.2基于ARM嵌入式数控系统平台方案选择

2.3.3基于ARM嵌入式数控系统硬件平台确定

2.4电气控制电路的设计

2.4.1电气控制电路的设计原则

2.4.2电气控制电路设计

2.5控制器的外部连接

2.5.1电机驱动器控制接口

2.5.2数字输入接口设计

2.5.3数字输出接口

2.6本章小结

第三章基于ARM嵌入式系统应用层软件概要设计

3.1引言

3.2操作程序总体规划

3.2.1菜单级函数定义：

3.2.2.按键面板设计

3.2.3用户界面总体设计

3.2.4用户界面进入界面设计

3.3软件应用层整体设计

3.3.1模块的划分

3.3.2设计与实现规范

3.4加工程序的指令规划

3.4.1约定术语

3.4.2程序指令说明

3.4.2系统参数内容的规划

3.4.3编程指令及格式说明

3.5本章小结

第四章基于嵌入式ARM数控系统软件设计关键技术

4.1引言

4.2软件应用层公共模块的设计

4.2.1概要设计

4.2.2详细设计

4.3译码模块的分析与研究

4.3.1数控系统中译码功能概述

4.3.2“G代码翻译模块”与“加工服务模块”之间的数据交换

4.4A轴液压控制系统设计

4.4.1液压伺服控制的研究现状

4.4.2 A轴液压控制系统总体规划

4.4.3 A轴液压控制系统程序设计

4.5圆弧运动程序设计

4.5.1插补原理

4.5.2圆弧运动插补

4.5.3 MCX314As运动控制芯片圆弧运动的圆弧插补

4.5.4基于MCX314As运动控制芯片的圆弧运动程序设计

4.6本章小结

第五章基于ARM嵌入式数控系统调试

5.1引言

5.2嵌入式数控系统软件调试

5.3机床基点的调整方法

5.3.1 X、Z轴的基点调试

5.3.2 B轴、A轴基点调整

5.4嵌入式数控系统液压系统调试

5.4.1液压系统A轴运行精度实验

5.4.2电压信号零点飘溢实验

5.5本章小结

总结和展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

评定意见