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本文以上海开通数控有限公司关于可重构数控系统的软件开发项目为背景,深入研究了可重构数控系统的各种解决方案,提出一个适用于可重构数控系统的整体结构框架;在对数控系统的软件复用技术进行了一定的分析和研究之后,引入了面向对象程序设计方法和组件技术,并采用了观察者、桥接及单件模式等多种软件设计模式,完成了可重构数控系统中解释模块、刀补模块、圆弧插补模块、人机界面模块、通用编程接口模块等的设计工作;针对目前存在的刀补及圆弧插补算法的不足提出了优化改进措施;同时针对传统数控系统通讯方式传输速度慢结构复杂等问题,提出了一种适用于多种平台的基于以太网的上下位机数据交互的解决方案。
本文对数控系统应用平台的可重构可裁减可扩展性能进行了研究,通过增强控制系统的柔性和适应性,以解决市场变化频繁的需求与控制系统专一、框架结构固定之间的矛盾。研究成果已经成功应用于上海开通数控有限公司开发的数控压铸机及切割机的控制系统中。