【摘 要】
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本文从水射流的应用前景和趋势出发,结合现代数控系统的开放式发展方向,分析了集成实时内核Linux系统环境下CNC开发的种种优势,并对开发基于Linux的新型CNC数控系统做了尝试.
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本文从水射流的应用前景和趋势出发,结合现代数控系统的开放式发展方向,分析了集成实时内核Linux系统环境下CNC开发的种种优势,并对开发基于Linux的新型CNC数控系统做了尝试.作者在开发中采用了基于模块化的设计思想,充分利用了软硬件平台的技术优势,并根据已有的在Windows98、WindowsNT两个操作平台下的水射流数控系统实时性、稳定性、系统开放性等方面的不足,开发出在Linux内核上集成RTLinux实时内核模块的新型开放式水射流数控系统.水射流数控系统主要包括硬软件系统和软件系统二大部分.其硬件系统由工控机、PCL839三轴步进电机驱动卡、PCLD-782输入卡、PCLD-785输出卡、等以太网连接设备组成.软件系统采用一种开放式和模块化的体系结构,使用标准的模块接口.将整个控制系统分为预处理模块,上层主控模块、设备驱动模块等三大功能模块,同时三大模块中又根据子功能需求划分成许多小模块,这样大大提高系统未来的扩展性和互换性.在Linux操作系统平台集成实时内核模块使系统具有良好实时性和稳定性.文章详细研究了Linux的体系结构、中断服务机制、I/O子系统和底层程序通信等核心机制理论,并研究了集成RTLinux实时内核后的内核机制,在此基础上开发出了水射流设备驱动程序,成功地实现了其数控系统的各种功能.文章结合操作系统的核心理论,详细论述了水射流设备驱动程序各个子模块,如插补任务和状态检测、中断服务例程、数控系统功能控制等.接着还简要介绍了本数控系统所采用的DDA插补算法.在论文的最后,作者总结和展望了基于Linux的开放式水射流数控系统的应用前景,并提出了课题组进一步的发展方向.
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