基于ARM和Linux的嵌入式數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的設計及開發(fā).pdf

1、數(shù)控技術是制造自動化的基礎，是現(xiàn)代制造業(yè)的靈魂，其水平的高低是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標志。當前國內流行的數(shù)控系統(tǒng)多以通用PC+CNC接口板的形式存在，這種方法通用、構建方便，但卻需要占用一臺通用計算機和一個龐雜的Windows操作系統(tǒng)。對于單純的數(shù)控系統(tǒng)來說，當今的嵌入式系統(tǒng)和技術已足夠滿足其功能要求。本課題旨在嘗試使用基于ARM和Linux構建的嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)計算機數(shù)字控制(CNC)，使數(shù)控系統(tǒng)簡潔、集約。同時希望本文為后來

2、的研究者提供有益的參考和經驗。 首先根據(jù)功能要求，提出了三軸聯(lián)動銑床系統(tǒng)的總體方案設計，設計中研究了數(shù)控系統(tǒng)與選用的伺服電機、步進電機及編碼器的連接方式。其后考慮了對處理器和操作系統(tǒng)的選型，進行了總體設計，并簡述了硬件系統(tǒng)的構成。開發(fā)過程中，首先為ARM處理器搭建了開發(fā)環(huán)境并移植了Linux操作系統(tǒng)，在此基礎上移植了Qt/E-3.1.1及Konqueror/Embedded軟件。自行編寫擴展設備的驅動程序、G代碼編譯程序、插補算

3、法、刀補算法、PWM算法、自動、手動加工、機床操控圖形界面、仿真程序及仿真界面、串口通信等程序，其中對傳統(tǒng)的圓弧插補算法進行了優(yōu)化，自創(chuàng)了一套免預讀C刀補體系。最后將這些程序添加到根文件系統(tǒng)中，構成完整的數(shù)控軟件系統(tǒng)。 通過使用Matlab仿真，驗證了本數(shù)控系統(tǒng)中用到的各算法的正確性。通過實際運行檢驗，證明機床操控界面能夠如預期效果顯示和操作；串口可以收發(fā)信息；網絡功能正常；通過仿真加工軌跡，證明編譯程序、插補程序、刀補程序及仿