一、基于Windows数控系统的多线程实现（论文文献综述）
尚关卿[1]（2020）在《面向智能制造车间的数控机床边缘端服务平台技术研究》文中提出智能制造车间产生的数据增长速度日益加快,对当前利用中心云集中式存储、分析和处理数据的模式带来了沉重的压力。边缘计算,旨在离设备距离更近的网络边缘就近提供数据采集、存储、计算和数据处理等服务。数控机床作为智能制造车间生产加工中的重要组成部分,其每天产生的数据中蕴藏着很高的工业价值。为此,本文提出一种面向智能制造车间的数控机床边缘端服务平台,具体研究内容如下:（1）在当前技术深入研究的基础上,从平台体系架构、平台功能结构和平台业务流程模型设计了数控机床边缘端服务平台的整体架构,阐述了平台框架实现过程中所使用的数控机床自适应数据采集、数控机床过程数据的边缘计算、OPC UA统一架构、MQTT统一接口等相关关键技术。（2）研究了几种主流数控系统的数据采集方法,针对传统的等时间间隔采集机床数据造成的数据冗余问题,分别研究了基于一元线性回归和基于旋转门算法的自适应数据采集方法,对比分析了两种算法的适用场合,并设计实现了数控机床自适应数据采集模块。（3）研究了数控机床过程数据的边缘计算技术,采用基于Apache Flink架构的数据处理方法处理机床过程数据,针对实时效能、故障诊断、OEE指标、生产进度与剩余工时、刀具状态监控等具体业务,进行了计算方法分析,设计了边缘服务数据库存储结构以及数据的上下行传输方案,提出了基于AES对称加密的数据报文安全性设计方法。（4）研究了统一接口技术,智能制造车间数控系统种类繁多,涉及到的通讯协议多种多样,导致数据统一采集困难,通过对几种主流数控系统设备通讯集成中间件以及基于工业4.0标准的OPC UA统一架构的研究,设计并实现了数控机床数据采集统一接口模块,对于物联网统一接口,基于MQTT应用模式,设计并实现了物联网平台统一接口模块。（5）设计并开发了数控机床边缘端服务平台原型系统的各个模块,并基于学院实验室智能制造车间中的西门子、法兰克、海德汉数控系统的机床,测试了服务平台各项功能的可行性,最后,在MES系统中进行了集成与应用,验证了本文研究方法的有效性。
杨啸[2]（2019）在《基于RTX64的开放式运动控制器关键技术研究》文中研究指明“中国制造2025”对高端装备制造提出了网络化、数字化、智能化的要求。运动控制器作为智能工厂的终端控制节点,广泛应用于控制智能设备。在开放式架构中,软件化的运动控制器被认为是理想型解决方案。根据可伸缩、可配置、柔性化、模块化的需求,本文设计了基于RTX64的开放式运动控制器,重点探讨了控制器的架构设计、实现方案、同步策略、控制算法等核心模块,旨在实现开放性好、稳定性高、扩展性强的通用运动控制平台。本文主要的研究工作如下:首先,通过分析控制器的功能与性能需求,选取“Windows7+RTX64”为系统开发平台,选用实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯,并完成了控制系统的分层架构设计与功能模块划分。其次,讨论了开放式控制器中多进程与多线程的实现方式,主要研究了进程的运行环境与进程间交互方案,提出了多线程设计与调度方案。在分析控制器事件流执行、数据流传递的基础上,设计了运动控制中位置信息的传递流程。基于模板方法设计模式,实现了控制器的原点复位功能。接着,研究了控制器的同步策略与通讯模型,设计了抽象同步基类,实现对多种同步机制的统一管理。采用环形队列降低多线程间的强耦合,针对线程间数据类型差异化,设计了基于模板类的环形队列。然后,设计了连续轨迹插补控制算法,实现了指令预处理与轨迹预处理,分析了拐角过渡条件与性能,选用直线过渡方案。针对前瞻算法失效的问题,提出优化策略。建立速度规划数学模型,使用双向扫描、动态规划、二分调节等算法,确定最优规划速度。最后,为测试开放式运动控制器的可行性,搭建了两个实验平台,对控制器的基本功能、控制性能进行全面测试,并将控制器应用于3D打磨、视觉点胶等实际工程。实验结果与工程应用效果验证了控制器的稳定性与开放性。
付翔[3]（2013）在《云制造数控设备适配接入系统的研究与开发》文中研究说明本文以云制造环境下实现数控设备适配接入技术的适配接入系统为研究对象,对适配接入系统的总体设计及各功能模块的设计和实现进行了研究。利用嵌入式等相关技术开发了具有远程监控功能的云制造数控设备适配接入系统,Web用户通过internet可查看适配器所连接数控设备的运行状况。论文分为以下几个部分：第一章介绍论文的项目背景及研究意义,简述了相关领域的研究现状,最后介绍了论文的主要研究内容及论文的组织结构。第二章进行了云制造数控设备适配接入系统总体设计。设计了适配接入系统的总体框架,在分析适配接入系统需求的基础上,设计了适配接入系统的功能模型,最后进行了CARA适配器的结构设计。第三章搭建了CARA适配器硬件和软件的开发平台。首先,以S3C6410处理器作为核心,搭建了硬件开发平台；其次,选择Windows CE6.0作为适配器操作系统,完成了系统的定制、移植工作；最后对数据传输方案进行了研究。第四章设计了云制造数控设备适配接入系统的功能软件。首先,设计了适配器数据采集程序,完成了数控设备、GPS设备信息和USB摄像头图像信息采集工作,以及对视频、图像的处理工作；其次,在实现适配器GPRS拨号功能的基础上,对系统Socket通信程序进行了设计；最后设计了系统数据库,阐述了远程Web用户访问的实现过程。第五章对云制造数控设备适配接入系统的功能进行了测试。测试了系统的数据采集、传输功能,数据处理功能,并利用浏览器远程查看设备监控页面,验证了适配接入系统的设计结果符合设计目标。第六章对本文的研究工作和成果进行了总结,并指出本系统下一步改进的方向。
沈晓红,张艳婷,罗晨磊[4]（2011）在《基于Windows的开放式数控系统实时任务调度研究》文中认为对以Windows操作系统为平台的开放式数控系统实时多任务处理方案进行了研究。在探讨了基于Windows的多任务和多线程的实现方法、Windows的任务调度模式和实时性的实现形式的基础上,应用VC++6.0编程,给出了基于Windows XP开发的开放式数控系统的模块框架、多任务调度实现方案,并提出了一种新的处理实时性任务的方法;实现了数控总控软件的实时任务调度和多线程的应用。
卢军霞[5]（2010）在《6-UPU并联机床数控系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理数控系统是并联机床的控制核心,也是目前并联机床的研究热点。由于并联机床具有结构和配置形式多样化、运动学设计复杂等特点,相应的数控系统专用性较强,开发难度较大。本文提出了一种并联机床集成开放式数控系统。论述了并联机床数控系统的整体结构,以“PC机+运动控制卡”构建数控系统硬件平台。以Windows XP为操作平台,采用面向对象和模块化编程技术,用VC++6.0作为开发工具来编写系统的应用程序,设计了PCI-1750控制系统的输入输出电路,以便计算机及时响应做出调整实现步进电机的准确、实时控制。研究了并联机床空间曲线等弦长插补算法的原理。并联机床的动平台采用运动物理量的直接控制是难以实现的,为了满足并联机床的空间位置和运动姿态的要求采用间接控制策略,把空间曲线离散为等弦长的直线段,通过离散点把6个独立的驱动杆有机地协调起来。在半径补偿原理的基础上,提出了相邻两曲线的转接类型通过交点处的矢量夹角判断的方法,不仅适合于直线和圆弧,而且适用于任意平面二次曲线的转接类型判断。合理利用Windows的抢占式、多线程技术解决数控系统的多任务问题,详细介绍了中断程序设计与多线程程序设计的流程。同时,本数控系统采用变频技术,通过数字量控制、模拟量控制来实现电主轴的调速。
杨逍[6]（2010）在《基于Windows实时扩展的全软件数控系统程序结构设计》文中提出数控制造装备水平是国家综合实力的具体体现,提升数控制造装备水平是实现国家富强的必由之路。运动控制系统是数控系统的核心,而运动控制器是运动控制系统的大脑,对运动控制器的研究具有重要意义。现在的数控系统一般采用“PC机+专用NC控制器”的结构模式,这种结构模式虽然也属于开放式数控系统的范畴,但是系统兼容性差、功能不易扩展、人机界面不灵活、缺乏通信和联网功能。新的发展方向是建立一种模块化可重构的柔性系统结构。本文的研究对象为全软件式的数控系统,是基于Windows实时扩展的一种方法。与传统结构模式相比,主要优势在于所有实时和非实时的数据处理任务都由PC机执行,硬件部分只负责信号的转换与收发,结构相对简单,易于维护,并且不需要在PC机与NC控制器之间进行大量复杂的数据传输。由于Windows操作系统是基于公平性的,各个任务在争用CPU资源时是平等的,满足不了数控系统实时任务运行时独占资源的要求,本文开发了一个实时内核,用于处理实时任务。实时内核运行于Ring0,优先级大于运行于Ring3的非实时任务,从而满足了数控系统对实时响应的要求。最后对接口进行了封装,以DLL的形式提供给用户调用,实现了模块化,用户可以不用了解内核细节,直接调用接口函数自己开发控制系统,实现了开放性。经过试验验证,开发实时内核能够提高系统的实时性,满足数控系统对实时性和多任务的要求。
冯代伟,黄大贵,黄小刚[7]（2009）在《基于运动控制器的动态多线程加工策略及其实现》文中认为根据数控加工往往是多个独立的机床动作的协调运动的过程,提出了采用动态多线程实现加工过程管理的策略,并着重介绍了多线程加工过程中管理功能C语言的实现,以及多线程间的同步问题。该方法已应用于新型数控弯管机床的开发上,取得了良好的效果。
李丹[8]（2008）在《短电弧加工机床数控系统研究与开发》文中研究说明短电弧加工技术是我国具有完全知识产权的原创性技术,该技术存在许多需要进一步解决的关键技术问题。目前,短电弧加工技术在应用方面仍然大都采用传统车削机床的控制方式。为了解决短电弧机床机理研究和数控化应用的需要,开发一台数控短电弧加工机床是十分必要的。本文分析现有数控系统软硬件特点及类型,并针对短电弧加工机床的要求,研制开发了一套开放式数控系统。通过对国内外开放式数控系统的研究,分析比较几种开放式数控系统体系结构,最终确定采用典型的“PC+运动控制器”形式来构造该数控系统。基于PC机的数控系统可充分利用PC机丰富的软硬件资源,它是数控系统的发展方向。系统的硬件平台主要有工控机（IPC）、PCI-1240运动控制卡、三套120MB系列伺服电机和GS系列伺服驱动器、两台SAMCO-vm05 SHF-5.5K变频器和S7-200 PLC一台。PC机与运动控制卡之间通过PCI总线进行通讯,与变频器和PLC通过RS485进行通讯。在系统的软件开发上,利用Windows 2000操作系统为开发平台,以Delphi7.0为开发工具,利用面向对象和面向结构的软件思想和方法。通过使用多线程技术解决了系统的实时性响应及控制问题,实现了系统的多任务并行处理。本文设计和实现了对伺服电机的运动控制及仿真,对NC代码的读入、识别、轨迹仿真及运行控制,对运行状态的实时监控等功能。在调试部分中,从硬件和软件两个方面,根据预定功能有针对性的进行调试。
王荣臻[9]（2008）在《基于Windows的电火花线切割监测系统研究与开发》文中提出电火花数控线切割加工作为特种加工的一种重要方法,其应用日益广泛,尤其在模具加工等领域,已经成为一种不可缺少的先进加工方法。高速走丝电火花线切割机是我国独创的电加工设备,结构简单、价格低廉、使用成本低,是我国产量最大、应用最广泛的机床种类之一。目前,国内现有的高速走丝线切割控制系统是开环的,即控制系统对输出给步进电机的信号没有反馈,这样的结构对于加工过程是不安全的。本文针对该问题,在广泛查阅相关文献和调研的基础上,采用面向对象的编程技术,创造性地开发出电火花线切割监测系统。该系统采用目前最流行的Windows操作系统作为基础平台,以功能强大的VC++为开发工具。本文对该监测系统的关键技术进行了研究,主要内容和成果如下:1.根据电火花线切割监测系统的功能需求,确定监测系统硬件总体框架,选用并口作为机床与PC的通信接口,实现了PC与线切割机床的互连。2.根据线切割监测系统的功能要求,合理划分系统任务,利用Windows操作系统的多线程技术实现监测系统的多任务并行处理。对监测系统进行功能需求分析,采用模块化的编程思想,合理划分系统的功能模块。3.在线切割监测系统的设计中,利用优先级最高的监控线程,实现对控制信号的监测,讨论了监测程序算法的实现;并口的数据采集任务作为一个实时周期性任务,在系统设计中,利用多媒体定时器来完成,它的定时精度可达1ms,能够满足实时性要求,重点研究了多媒体定时器的使用及其在本系统中的程序实现。4.对系统中的并口应用进行研究,分析了3B代码的指令格式,并对3B代码的译码及其算法进行了研究。5.对逐点比较插补算法进行研究,在此基础上实现了线切割加工的模拟仿真。在线切割加工过程中,本监测系统能够对加工轨迹进行实时跟踪显示,当实际轨迹偏离加工图形一定距离时,系统及时报警并停机,防止产生废品。本系统还具有线切割加工仿真功能。该系统经过济南科特电加工技术有限公司及其用户试验使用,认为其界面友好、操作方便、功能完备、易学易用、性能稳定,具有良好的推广应用前景。
赵勇[10]（2008）在《智能型数控电脑裁床系统的研究与开发》文中认为随着时代的发展,计算机技术越来越多的被应用于各行各业。服装及制鞋作为传统的密集型企业也在加快技术革新步伐向技术型转化,以适应越来越激烈的国际竞争。如今,服装及制鞋CAD技术也正逐步被越来越多的企业所采用,并取得了良好的效果。与之配套的数控电脑裁床也以开始逐步为各大有实力的企业所看好。针对发展数控裁床的需求,文章分析了数控裁床系统加工控制的特殊性,确定了由PC机和高性能多轴运动控制器组成的开放式数控裁床系统。研究了开放式数控系统体系结构,构建了具有良好开放性的数控系统,并对该数控裁床系统硬件、软件的实现方法作了阐述。对系统开发中的关键性问题,文章展开了深入的分析与研究:（1）在裁床控制系统的多任务以及多线程之间的通信和同步方面,采用多线程技术实现组件模块间的协调和通信;利用windows提供的多线程与线程同步方法相结合,较好地实现了裁床加工的多任务的同步。（2）在裁床加工过程中依据裁床的裁刀结构特性,研究了与裁刀结构相符合的裁刀转角的算法,以及裁床刀具补偿的算法,来补偿裁床系统加工中其刀具对产品的影响,以使裁床加工出合格的产品。与此同时,在此基础上开发了数控裁床系统的裁床软件系统。在裁床软件的开发实现方面,充分利用了丰富的Windows的数控软件资源,并且利用面向对象的编程方法,实现了良好的人机操作界面和方便高效的多任务工作环境。
二、基于Windows数控系统的多线程实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于Windows数控系统的多线程实现（论文提纲范文）
（1）面向智能制造车间的数控机床边缘端服务平台技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外相关技术研究情况 |
| 1.2.1 智能制造车间信息化发展现状 |
| 1.2.2 数控机床数据采集技术 |
| 1.2.3 工业互联网中的边缘计算技术 |
| 1.3 本文主要的研究内容 |
| 第二章 边缘端服务平台总体设计 |
| 2.1 需求分析 |
| 2.2 边缘端服务平台总体设计 |
| 2.2.1 边缘端服务平台体系架构模型 |
| 2.2.2 边缘端服务平台功能结构模型 |
| 2.2.3 边缘端服务平台业务流程模型 |
| 2.3 关键技术研究 |
| 2.3.1 数控机床自适应数据采集技术 |
| 2.3.2 数控机床过程数据的边缘计算技术 |
| 2.3.3 统一接口技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数控机床自适应数据采集技术的研究与实现 |
| 3.1 主流数控机床数据采集方法研究 |
| 3.1.1 SIEMENS数控系统的通讯方式和数据采集方法 |
| 3.1.2 FANUC数控系统的通讯方式和数据采集方法 |
| 3.1.3 HEIDENHAIN数控系统的通讯方式和数据采集方法 |
| 3.2 自适应数据采集方法研究 |
| 3.2.1 传统等时间间隔采集问题分析 |
| 3.2.2 基于一元线性回归的自适应采集方法 |
| 3.2.3 基于旋转门算法的自适应采集方法 |
| 3.3 数控机床自适应数据采集方法与实现 |
| 3.3.1 二种数控机床自适应采集方法的效果分析 |
| 3.3.2 设计与实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数控机床过程数据的边缘计算技术研究与实现 |
| 4.1 基于Apache Flink的机床过程数据的处理方法 |
| 4.2 数控机床设备数据分析处理指标的确定 |
| 4.3 数据的计算分析 |
| 4.3.1 实时效能分析计算 |
| 4.3.2 故障诊断分析计算 |
| 4.3.3 OEE指标分析计算 |
| 4.3.4 生产进度统计与剩余工时分析计算 |
| 4.3.5 刀具状态监控分析计算 |
| 4.4 数据的存储 |
| 4.4.1 Mysql数据库的选择 |
| 4.4.2 本地数据库存储结构设计 |
| 4.5 数据的传输 |
| 4.5.1 数据上下行传输方案设计 |
| 4.5.2 数据传输报文安全性设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 统一接口技术的研究与实现 |
| 5.1 OPC UA工业统一接口技术的研究与实现 |
| 5.1.1 车间异构数控机床信息源模型建立的研究 |
| 5.1.2 基于OPC UA的数控机床信息源模型的映射 |
| 5.1.3 基于OPC UA工业统一接口的实现方法 |
| 5.2 数控机床集成通讯中间件设计 |
| 5.2.1 数控机床集成通讯中间件结构设计 |
| 5.2.2 数控机床数据采集点位地址分析 |
| 5.2.3 数控机床集成通讯库封装方法与实现 |
| 5.3 MQTT物联网统一接口技术的研究与实现 |
| 5.3.1 MQTT协议在系统中的应用模式 |
| 5.3.2 机床通讯报文到MQTT报文的封装 |
| 5.3.3 基于MQTT协议的物联网平台接口设计与实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 数控机床边缘端服务平台原型系统的开发与验证 |
| 6.1 开发环境选择 |
| 6.1.1 硬件环境选择 |
| 6.1.2 软件环境选择 |
| 6.2 原型系统平台总体功能设计 |
| 6.3 平台功能开发 |
| 6.3.1 用户登录管理模块 |
| 6.3.2 机床管理模块 |
| 6.3.3 自适应数据采集服务配置管理模块 |
| 6.3.4 边缘计算服务管理模块 |
| 6.3.5 云平台接口服务管理模块 |
| 6.3.6 OPC UA接口服务管理模块 |
| 6.3.7 实时监控模块 |
| 6.4 实验测试 |
| 6.4.1 连接OneNet云平台数据上下行测试 |
| 6.4.2 OPC UA Server统一接口测试 |
| 6.5 在智能制造实验室MES系统中的集成与应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）基于RTX64的开放式运动控制器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 运动控制器概述 |
| 1.3 软控制器关键技术概述与现状 |
| 1.3.1 系统设计概述与研究现状 |
| 1.3.2 同步策略概述与研究现状 |
| 1.3.3 连续轨迹算法概述与研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容与章节安排 |
| 第二章 系统需求分析与架构设计 |
| 2.1 功能需求分析 |
| 2.2 实时性能需求分析 |
| 2.2.1 软件平台实时性分析 |
| 2.2.2 通讯实时性分析 |
| 2.3 开发平台选型 |
| 2.3.1 Windows系统的选取 |
| 2.3.2 RTX64 的选取 |
| 2.4 系统设计方案 |
| 2.4.1 分层架构设计 |
| 2.4.2 功能模块化设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开放式运动控制器系统设计 |
| 3.1 进程设计方案 |
| 3.2 进程通讯方案 |
| 3.2.1 进程间通讯方式 |
| 3.2.2 HMI与运动内核通讯设计 |
| 3.2.3 运动内核与EthetCAT主站通讯设计 |
| 3.3 线程设计与调度方案 |
| 3.3.1 线程设计方案 |
| 3.3.2 线程调度方案 |
| 3.4 事件流与数据流设计 |
| 3.4.1 事件流与数据流描述 |
| 3.4.2 位置信息传递流程 |
| 3.5 原点复位实现方案 |
| 3.5.1 原点复位方案原理 |
| 3.5.2 原点复位方案设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 开放式运动控制器同步策略 |
| 4.1 竞态条件与同步机制分析 |
| 4.1.1 竞态条件分析 |
| 4.1.2 同步机制分析 |
| 4.2 同步类方案设计 |
| 4.2.1 锁机制分析 |
| 4.2.2 同步机制选取 |
| 4.2.3 同步类设计 |
| 4.3 线程交互方案设计 |
| 4.3.1 生产者与消费者分析 |
| 4.3.2 缓冲区方案设计 |
| 4.3.3 基于模板类的环形队列设计 |
| 4.4 通讯方案设计与实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 连续轨迹插补算法 |
| 5.1 预处理方案设计 |
| 5.1.1 指令预处理 |
| 5.1.2 轨迹预处理 |
| 5.2 拐角过渡方案设计 |
| 5.2.1 拐角过渡方案 |
| 5.2.2 拐角过渡条件 |
| 5.2.3 拐角过渡模型 |
| 5.3 前瞻与插补关系研究 |
| 5.3.1 前瞻规划速度失效分析 |
| 5.3.2 失效解决方案研究 |
| 5.4 前瞻算法实现 |
| 5.4.1 动态前瞻段数设计 |
| 5.4.2 速度规划模型建立 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 实验验证与应用研究 |
| 6.1 实验平台的搭建与配置 |
| 6.1.1 实验平台搭建 |
| 6.1.2 实验平台参数配置 |
| 6.2 基本功能测试 |
| 6.2.1 驱动器从站功能测试 |
| 6.2.2 IO从站功能测试 |
| 6.2.3 Box从站功能测试 |
| 6.3 控制器性能测试 |
| 6.3.1 同步机制性能测试 |
| 6.3.2 线程调度性能测试 |
| 6.3.3 连续轨迹算法性能测试 |
| 6.4 系统应用 |
| 6.4.1 手机外壳3D打磨控制系统 |
| 6.4.2 视觉点胶控制系统 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）云制造数控设备适配接入系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目次 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 论文的背景及意义 |
| 1.3 云制造数控设备适配接入技术研究现状 |
| 1.3.1 嵌入式终端的远程监控技术 |
| 1.3.2 数控设备数据采集方式 |
| 1.3.3 面向云制造平台的适配接入技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 云制造数控设备适配接入系统总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 云制造数控设备适配接入系统总体框架 |
| 2.3 云制数控设备适配接入系统功能分析 |
| 2.3.1 系统需求分析 |
| 2.3.2 系统功能模型 |
| 2.4 CARA适配器的总体结构设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 CARA适配器软硬件开发平台搭建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硬件方案设计 |
| 3.2.1 CARA适配器硬件总体架构 |
| 3.2.2 S3C6410处理器 |
| 3.2.3 OK6410嵌入式开发板及其外设 |
| 3.2.4 外围接口电路 |
| 3.3 软件方案设计 |
| 3.3.1 嵌入式操作系统选型 |
| 3.3.2 Windows CE 6.0体系结构 |
| 3.3.3 Windows CE开发框架 |
| 3.4 Windows CE平台下数据传输方案设计 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 云制造数控设备适配接入系统的功能软件实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CARA适配器数据采集程序设计 |
| 4.2.1 CARA适配器串口通讯程序设计 |
| 4.2.2 FANUC数控设备数据采集 |
| 4.2.3 Siemens 840D数控设备数据采集 |
| 4.2.4 GPS地理信息采集 |
| 4.2.5 USB摄像头视频图像采集 |
| 4.3 云制造数控适配接入系统的视频图像处理 |
| 4.3.1 CARA适配器图像处理的实现 |
| 4.3.2 CARA服务器视频文件的生成 |
| 4.4 CARA适配器与CARA服务器的通信程序设计 |
| 4.4.1 适配器自动接入GPRS网络 |
| 4.4.2 CARA适配器与CARA服务器的Socket通信程序设计 |
| 4.5 云制造数控设备适配接入系统数据库设计 |
| 4.6 远程Web用户访问 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 云制造数控设备适配接入系统测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数控设备数据采集的实现 |
| 5.2.1 FANUC数控设备 |
| 5.2.2 Siemens 840D数控设备 |
| 5.3 现场CARA适配器 |
| 5.4 CARA服务器运行情况 |
| 5.5 远程Web用户访问 |
| 5.5.1 现场实时查看 |
| 5.5.2 视频查看 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 国家标准申报函 |
| 附录B 云接入适配器技术文件项目建议书 |
| 附录C 云接入资源适配器技术要求 |
（4）基于Windows的开放式数控系统实时任务调度研究（论文提纲范文）
| 前言 |
| 1 多任务和多线程的实现 |
| 1.1 数控系统任务的划分 |
| 1.2 Windows系统多任务调度模式 |
| a.基于抢占式的多任务调度机制 |
| b.基于消息驱动的多任务调度机制 |
| 1.3 数控系统的多任务调度的实现方案 |
| 2 基于Windows系统的实时性实现 |
| 2.1 实时性的实现形式分析 |
| a.利用计时器函数 |
| b.应用Windows多媒体定时函数 |
| c.可等定时器Waitable Timer |
| d.基于Vxd的硬件中断 |
| 2.2 本数控系统的实时性的实现方案 |
| 3 结语 |
（5）6-UPU并联机床数控系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题的提出及意义 |
| 1.3 并联机床的数控系统及研究现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 并联机床数控系统的总体结构设计 |
| 2.1 并联机床数控系统方案设计 |
| 2.2 数控系统硬件设计 |
| 2.2.1 PCI-1750数据采集控制卡的原理及应用 |
| 2.2.2 步进电机控制系统的硬件设计 |
| 2.3 数控系统的软件设计 |
| 2.3.1 数控系统模块组成及任务 |
| 2.3.2 步进电机控制系统软件设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 并联机床插补算法的研究与实现 |
| 3.1 CNC系统软件插补方法的分类 |
| 3.2 空间曲线等弦长插补算法 |
| 3.2.1 并联机床逆解模型 |
| 3.3 空间曲线插补算法 |
| 3.3.1 参数方程曲线的插补算法 |
| 3.3.2 隐式方程曲线的插补算法 |
| 3.4 算法误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 刀具半径补偿算法的研究与实现 |
| 4.1 刀具半径补偿的基本概念 |
| 4.2 刀具半径补偿的工作原理 |
| 4.2.1 刀具半径补偿的工作过程 |
| 4.2.2 刀具半径补偿转接类型的判别 |
| 4.3 刀具半径补偿计算 |
| 4.3.1 直线刀具半径补偿计算 |
| 4.3.2 圆弧刀具半径补偿计算 |
| 4.3.3 非圆二次曲线刀具半径补偿计算 |
| 4.4 刀具半径补偿的实现 |
| 4.4.1 转接点的求解 |
| 4.4.2 刀具半径补偿的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于Windows数控系统的实时控制的研究 |
| 5.1 PC数控系统的软件平台 |
| 5.2 数控系统的实时性要求 |
| 5.2.1 实时性和优先抢占调度机制 |
| 5.2.2 实时中断和多线程技术的综合应用 |
| 5.3 中断控制的实现 |
| 5.3.1 时钟中断控制方法 |
| 5.3.2 PCI-1750中断功能 |
| 5.3.3 中断控制的软件实现 |
| 5.4 多线程程序设计 |
| 5.4.1 线程优先级设定 |
| 5.4.2 多线程技术的实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 机床主轴调速系统设计 |
| 6.1 电主轴的选择 |
| 6.2 电主轴的运动控制 |
| 6.3 变频器变速原理 |
| 6.4 变频器在电机调速方面的优势 |
| 6.5 变频器调速方案的实现 |
| 6.5.1 变频器计算机开关量控制及参数设定 |
| 6.5.2 变频器模拟量控制及参数设定 |
| 6.5.3 变频器键盘控制及参数设定 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）基于Windows实时扩展的全软件数控系统程序结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数控系统的发展以及国内外研究现状 |
| 1.1.1 数控系统发展简史 |
| 1.1.2 国外研究现状 |
| 1.1.3 国内数控系统研究的发展过程及现状 |
| 1.1.4 开放式数控系统基本结构以及发展趋势 |
| 1.2 课题的研究目的及意义 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 Windows环境下开放式CNC结构设计 |
| 2.1 数控系统体系结构 |
| 2.2 Windows实时扩展 |
| 2.2.1 Windows操作系统实时扩展的必要性 |
| 2.2.2 Windows实时扩展方法 |
| 2.2.3 Windows体系结构及实时扩展工具 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 实时内核 |
| 3.1 定时器 |
| 3.1.1 Windows用户模式定时器 |
| 3.1.2 Windows内核定时器 |
| 3.2 实时内核实现 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 PCI接口卡驱动程序 |
| 4.1 Windows 2000/xp驱动程序类别 |
| 4.2 Windows 2000/xp设备驱动框架 |
| 4.3 WDM驱动程序模型 |
| 4.4 设备和驱动程序的层次结构 |
| 4.5 PCI 驱动程序开发 |
| 4.5.1 GO卡简介 |
| 4.5.2 PCI驱动程序 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 控制算法与插补等核心方法在平台的实现 |
| 5.1 插补 |
| 5.2 控制算法 |
| 5.2.1 控制对象模型 |
| 5.2.2 PID控制算法 |
| 5.2.3 自定义算法 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 实验结果 |
| 6.1 实验结果 |
| 6.2 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）短电弧加工机床数控系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 数控系统概述 |
| 1.1.1 数控系统的发展简介 |
| 1.1.2 数控技术的发展趋势 |
| 1.2 基于PC 的开放式数控系统 |
| 1.3 课题来源及意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 短电弧加工技术简介 |
| 1.3.3 课题研究的目的 |
| 1.3.4 课题研究的意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 短电弧加工机床数控系统的总体设计 |
| 2.1 数控短电弧加工机床 |
| 2.1.1 数控短电弧机床加工技术要求 |
| 2.1.2 数控短电弧加工机床的组成 |
| 2.1.3 数控短电弧加工机床的机床坐标系 |
| 2.1.4 数控短电弧加工机床传动系统 |
| 2.2 开放式数控系统硬件方案设计 |
| 2.2.1 基于PC 的开放式CNC 系统的结构 |
| 2.2.2 数控短电弧加工机床的硬件组成 |
| 2.3 开放性数控系统的软件总体方案设计 |
| 2.3.1 数控系统软件的多任务性 |
| 2.3.2 数控系统软件结构 |
| 2.3.3 开放式数控系统的软件模型 |
| 2.3.4 基于PC 开放式数控系统的操作系统平台 |
| 2.3.5 软件开发工具 |
| 第三章 短电弧加工机床数控系统硬件设计 |
| 3.1 硬件选型及硬件性能 |
| 3.1.1 工业控制机（IPC） |
| 3.1.2 运动控制器 |
| 3.1.3 交流伺服电机与伺服驱动器 |
| 3.1.4 变频器 |
| 3.1.5 PLC |
| 3.2 硬件模块的连接 |
| 3.2.1 PCI-1240 的安装 |
| 3.2.2 伺服驱动器与伺服电机的连接 |
| 3.2.3 PCI-1240 与伺服驱动器的连接 |
| 3.2.4 变频器的连接 |
| 3.2.5 PLC 的连接 |
| 第四章 短电弧加工机床数控系统软件开发 |
| 4.1 数控系统主机软件的功能模块划分 |
| 4.1.1 CNC 装置软件的组成 |
| 4.1.2 短电弧加工机床数控系统功能模块 |
| 4.2 多线程的使用 |
| 4.2.1 数控系统的实时性 |
| 4.2.2 进程与线程 |
| 4.2.3 多线程的实现 |
| 4.3 运动控制卡函数的使用 |
| 4.4 NC 代码的处理 |
| 4.4.1 NC 代码说明 |
| 4.4.2 NC 代码解释 |
| 4.5 与变频器通讯程序 |
| 4.5.1 变频器通讯协议 |
| 4.5.2 变频器进行串口通信 |
| 4.6 与 PLC 通讯程序 |
| 4.6.1 S7-200 中的 Modbus 从站协议指令 |
| 4.6.2 PLC 进行通信 |
| 4.7 人机交互界面 |
| 4.7.1 主操作界面 |
| 4.7.2 MDI 运行 |
| 4.7.3 图形显示 |
| 4.8 系统调试 |
| 4.8.1 硬件调试 |
| 4.8.2 系统软件调试 |
| 第五章 数控系统抗干扰设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 产生干扰信号的原因与措施 |
| 5.2.1 电源抗干扰设计 |
| 5.2.2 通道干扰及抗干扰设计 |
| 5.2.3 变频器的抗干扰设计 |
| 第六章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）基于Windows的电火花线切割监测系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电火花线切割机床的分类 |
| 1.3 国内外电火花线切割加工技术的发展及研究现状 |
| 1.3.1 国外电火花线切割技术的发展及现状 |
| 1.3.2 我国电火花线切割技术的发展及现状 |
| 1.4 课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本课题来源及研究内容 |
| 第2章 线切割监测系统的总体结构 |
| 2.1 线切割加工原理 |
| 2.2 高速走丝线切割机的结构 |
| 2.3 监测系统的硬件结构 |
| 2.4 软件结构及主要功能模块 |
| 2.4.1 线切割监测系统的功能需求分析 |
| 2.4.2 软件结构及模块划分 |
| 2.4.3 软件总体界面设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 并口在监测系统中的应用 |
| 3.1 并口 |
| 3.1.1 PC并行端口介绍 |
| 3.1.2 PC标准配备并行口介绍 |
| 3.1.3 PC并行口数字输入/输出 |
| 3.2 监测系统中并口的应用 |
| 3.3 PC并行口数字输入/输出的VC实现 |
| 3.3.1 WinIo库在VC应用程序中的使用 |
| 3.3.2 WinIo库在本系统中的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 系统主要功能模块实现及关键技术 |
| 4.1 3B指令可视化功能实现 |
| 4.1.1 3B指令格式及编程方法 |
| 4.1.2 3B代码的译码 |
| 4.1.2.1 数据存储结构设计 |
| 4.1.2.2 3B代码中图形信息的提取 |
| 4.1.3 图形范围的获取 |
| 4.1.4 坐标变换和映射模式 |
| 4.1.4.1 设备坐标和逻辑坐标 |
| 4.1.4.2 映射模式介绍 |
| 4.1.4.3 窗口和视口 |
| 4.1.4.4 本系统中逻辑坐标和设备坐标的转换 |
| 4.2 仿真模块的设计与实现 |
| 4.2.1 逐点比较插补算法 |
| 4.2.2 仿真算法 |
| 4.3 监测模块的设计与实现 |
| 4.3.1 内存位图的图形轨迹绘制 |
| 4.3.2 图形跟踪显示模块 |
| 4.4 数据采集模块的设计与实现 |
| 4.4.1 数据采集定时方法的比较与选择 |
| 4.4.2 多媒体定时器的应用 |
| 4.4.3 数据采集模块的实现 |
| 4.5 监测系统的多线程设计 |
| 4.5.1 多线程技术简介 |
| 4.5.2 线程的基本操作 |
| 4.5.3 监测系统的线程安排 |
| 4.5.4 监测系统多线程的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 系统的实例分析 |
| 5.1 系统操作界面 |
| 5.2 仿真实例 |
| 5.3 监测实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）智能型数控电脑裁床系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 开放式数控系统概述 |
| 1.2 电脑裁床的分类及发展 |
| 1.3 电脑裁床技术的研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 国外电脑裁床的发展简介 |
| 1.3.2 国内电脑裁床的发展简介 |
| 1.4 论文的选题意义、主要研究内容、重点与难点分析 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 重点与难点分析 |
| 第二章 数控裁床控制系统的硬件组成 |
| 2.1 数控裁床系统的硬件平台 |
| 2.2 裁床系统的硬件结构分析 |
| 2.2.1 裁床系统的机床整体结构 |
| 2.2.2 裁床系统的加工运动状态分析 |
| 2.2.3 裁床系统的硬件系统的结构特点 |
| 2.2.4 裁床系统的系统性能指标 |
| 2.3 高性能运动控制器(GE-300-SV)概述 |
| 2.3.1 高性能运动控制器(GE-300-SV)的特点 |
| 2.3.2 高性能运动控制器(GE-300-SV)的主要功能 |
| 第三章 裁床软件控制系统的软件总体设计 |
| 3.1 操作系统平台与软件开发工具 |
| 3.1.1 操作系统平台 |
| 3.1.2 软件开发工具 |
| 3.1.3 VC++对多线程的支持 |
| 3.1.4 Microsoft 基本类库(MFC ) |
| 3.2 裁床系统软件的需求分析 |
| 3.2.1 裁床系统的裁剪工艺流程 |
| 3.2.2 软件的功能需求 |
| 3.3 软件总体结构与用户界面设计 |
| 3.3.1 基于PC 机的数控裁床系统软件的总体结构 |
| 3.3.2 系统软件用户操作界面系统设计 |
| 第四章 裁床软件加工数据文件分析 |
| 4.1 裁床系统的软件系统加工数据文件来源 |
| 4.2 图形数据文件的数据分析与管理功能 |
| 4.3 图形数据文件的数据结构分析 |
| 4.4 图形数据文件的数据存储结构分析 |
| 第五章 裁床控制系统的软件各功能模块的设计与实现 |
| 5.1 系统初始化 |
| 5.1.1 运动控制器函数库的调用 |
| 5.1.2 系统的初始化程序 |
| 5.2 参数设置模块 |
| 5.2.1 参数设置模块的设计 |
| 5.2.2 参数设置模块的实现 |
| 5.3 机器控制模块 |
| 5.3.1 机器控制模块的功能 |
| 5.3.2 机器控制功能模块的实现 |
| 5.3.3 机器回零控制的方式 |
| 5.4 串口参数设置模块 |
| 5.4.1 串口通信协议简介 |
| 5.4.2 串口通信协议的实现 |
| 5.4.3 串口设置参数模块的设计 |
| 5.4.4 串口参数设置模块的实现 |
| 5.5 故障诊断模块 |
| 5.5.1 故障诊断模块的功能 |
| 5.5.2 故障诊断模块的实现 |
| 第六章 软件关键加工模块的实现 |
| 6.1 数据文件编译的方法和实现 |
| 6.1.1 图形数据文件的数据编译分析 |
| 6.1.2 刀具转角处理方法 |
| 6.1.3 刀具的插补起点与插补终点的切入切出量处理 |
| 6.1.4 刀具补偿处理方法 |
| 6.2 裁床加工的任务和多线程的实现 |
| 6.2.1 裁床加工中的任务划分 |
| 6.2.2 自动加工模块的线程模型 |
| 6.2.3 多任务的实现及多线程之间的通信和同步的实现 |
| 6.3 加工中的加工控制以及加工图形轨迹显示处理 |
| 6.3.1 裁床加工中的加工控制 |
| 6.3.2 加工图形轨迹显示处理 |
| 第七章 系统控制流程与调试结论 |
| 7.1 系统控制流程 |
| 7.2 调试结论 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本课题工作总结 |
| 8.2 进一步的研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕士期间取得的研究成果 |
四、基于Windows数控系统的多线程实现（论文参考文献）
- [1]面向智能制造车间的数控机床边缘端服务平台技术研究[D]. 尚关卿. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [2]基于RTX64的开放式运动控制器关键技术研究[D]. 杨啸. 华南理工大学, 2019(01)
- [3]云制造数控设备适配接入系统的研究与开发[D]. 付翔. 浙江大学, 2013(S2)
- [4]基于Windows的开放式数控系统实时任务调度研究[J]. 沈晓红,张艳婷,罗晨磊. 微计算机信息, 2011(07)
- [5]6-UPU并联机床数控系统的研究与开发[D]. 卢军霞. 山东理工大学, 2010(08)
- [6]基于Windows实时扩展的全软件数控系统程序结构设计[D]. 杨逍. 哈尔滨工业大学, 2010(06)
- [7]基于运动控制器的动态多线程加工策略及其实现[J]. 冯代伟,黄大贵,黄小刚. 制造技术与机床, 2009(02)
- [8]短电弧加工机床数控系统研究与开发[D]. 李丹. 新疆大学, 2008(02)
- [9]基于Windows的电火花线切割监测系统研究与开发[D]. 王荣臻. 山东大学, 2008(01)
- [10]智能型数控电脑裁床系统的研究与开发[D]. 赵勇. 电子科技大学, 2008(04)