摘要
论文以国家高技术研究发展计划(863计划)机器人主题资助课题“数控成型设备开发与研制”为背景,探讨了在通用操作系统Windows下实现实时计算机数字化控制系统的设计思想和实现方法。
首先,论文给出计算机数字化控制系统的发展现状以及其设计原则,并在此基础上,确定了面向成型设备的计算机数控系统软硬件总体设计方案。
其次,研究了Windows操作系统的实时性优化。Windows操作系统是通用的事务管理型操作系统,不能完全适合实时应用需求。为了在Windows操作系统下开发并运行实时应用软件,论文对Windows操作系统的内核、进程与线程以及任务调度机制进行深入研究,并研究在Windows下如何取得精确的时间问题。
然后,论文重点论述了控制系统的主要管理功能及其实现技术,包括实时控制、任务调度、故障报警、NC代码生成、工艺数据管理以及数据采集等。
最后,论文给出了成型设备原型系统集成及其测试技术、信号干扰以及PID算法整定等工程实现的重点。
This dissertation, basing on Project of Hi-Tech Research and Development Program of China (abbreviate as: 863) robot theme subsidy subject "numerical control shaped equipment research and development", probes into design and implementation method of real-time computer numerical control (CNC) system under common operating system -Windows.
First of all, the dissertation gives current situation and design principle of CNC system, on this basis, confirms the overall design of shaped equipment CNC system's software and hardware.
Secondly, the real-time optimization of Windows operating system is studied. Windows is a common operating system for transaction management, can't meet all the demands in real time. In order to develop and operate the real-time application software under Windows operating system, the dissertation further investigates Windows' kernel, processes, threads, tasks scheduling mechanism, and how to make accurate time under Windows.
Then the dissertation expounds the main management functions and realizing technology of control system, including real-time control, tasks scheduling, fault alarm, NC, craft data management and data acquisition, etc.
Finally, the dissertation presents shaped equipment prototype system integration as well as important technologies such as test technology, interfered signal and fixed PID algorithm.
引文
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