基于QT的跨平台嵌入式运动控制系统研究
发布时间：2021-05-20 05:57
运动控制系统的设计是实现数控机床进行自动加工的重要技术,是衡量一个国家工业发展水平的重要标志。近年来随着嵌入式计算机软硬件性能迅速提升,出现了功能丰富、性能高可定制性的嵌入式数控软件系统。这类低成本、低功耗的软硬件组合系统大大扩展了传统数控技术的应用领域,成为当前运动控制技术应用领域内的一个热点。本文在研究运动控制系统的基础之上,利用“嵌入式工控机+嵌入式NC模块”对系统结构进行构建,搭建了系统的硬件平台。这种系统结构设计,具有较高的开放性、体积小、成本低、开发周期短、且功能易扩展。在这种硬件结构基础上,以面向对象的C++语言和Qt开发环境,在Windows和Linux系统下开发出一套可跨平台的嵌入式运动控制软件系统。该软件系统划分为五大功能模块,分别为人机交互模块、数控代码预处理模块、运动控制模块、刀具管理模块和刀具路径仿真模块。各个模块相互独立、通过接口进行数据交互,能够根据系统的不同需求,实现功能的添加和卸载。数控代码预处理模块中,使用了正则表达式对加工代码进行词法、语法分析和错误代码定位,提取正确代码的指令和数据以及对模态代码进行处理,利用正则表达式处理字符的优势,设计出兼容多...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外运动控制系统研究与发展
1.2.1 运动控制技术的研究现状
1.2.2 国外运动控制系统发展概况
1.2.3 国内运动控制系统发展概况
1.2.4 跨平台运动控制系统研究
1.3 本文的主要研究内容
第2章 系统整体方案设计
2.1 运动控制系统需求分析
2.2 运动控制系统的结构类型与选择
2.2.1 基本结构类型
2.2.2 结构类型选择
2.3 运动控制系统的设计
2.3.1 硬件系统设计
2.3.2 软件系统设计
2.4 运动控制系统硬件平台搭建
2.4.1 系统硬件选型
2.4.2 系统硬件平台搭建
2.5 本章小结
第3章 运动控制系统软件设计分析
3.1 系统开发环境介绍
3.1.1 Qt简介
3.1.2 Qt开发优点
3.2 运动控制系统软件结构分析
3.2.1 系统加工流程分析
3.2.2 系统功能划分
3.3 运动控制模块分析
3.3.1 运动控制模块功能分析
3.3.2 自动加工实现过程
3.4 刀具管理模块分析
3.5 刀具路径仿真分析
3.5.1 刀具路径仿真功能分析
3.5.2 OpenGL
3.6 本章小结
第4章 数控加工代码预处理
4.1 数控代码结构分析
4.1.1 代码功能定义及组成
4.1.2 数控代码文件的解析过程
4.1.3 数控代码错误类型
4.2 数控代码解析器的设计
4.2.1 正则表达式
4.2.2 词法分析
4.2.3 语法分析
4.2.4 数据提取
4.2.5 模态代码的处理
4.2.6 数控代码解析器程序设计
4.3 刀具补偿研究与设计
4.3.1 刀具补偿的基本概念
4.3.2 刀具半径补偿的研究
4.3.3 刀具半径补偿的设计
4.4 本章小结
第5章 系统功能实现与验证
5.1 人机交互界面和主程序设计实现
5.2 运动控制功能设计实现
5.2.1 运动控制器初始化
5.2.2 回原点方式设置
5.2.3 连续轨迹运动
5.3 刀具管理功能设计实现
5.3.1 刀具数据表的建立
5.3.2 刀具管理功能操作
5.4 刀具路径仿真设计实现
5.4.1 图形变换操作设计
5.4.2 绘制实时路径
5.4.3 刀具路径仿真显示
5.5 跨平台功能设计实现
5.6 系统功能测试
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文主要工作的总结
6.2 进一步工作的展望
致谢
参考文献
作者在校期间参加的科研项目
本文编号：3197219
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外运动控制系统研究与发展
1.2.1 运动控制技术的研究现状
1.2.2 国外运动控制系统发展概况
1.2.3 国内运动控制系统发展概况
1.2.4 跨平台运动控制系统研究
1.3 本文的主要研究内容
第2章 系统整体方案设计
2.1 运动控制系统需求分析
2.2 运动控制系统的结构类型与选择
2.2.1 基本结构类型
2.2.2 结构类型选择
2.3 运动控制系统的设计
2.3.1 硬件系统设计
2.3.2 软件系统设计
2.4 运动控制系统硬件平台搭建
2.4.1 系统硬件选型
2.4.2 系统硬件平台搭建
2.5 本章小结
第3章 运动控制系统软件设计分析
3.1 系统开发环境介绍
3.1.1 Qt简介
3.1.2 Qt开发优点
3.2 运动控制系统软件结构分析
3.2.1 系统加工流程分析
3.2.2 系统功能划分
3.3 运动控制模块分析
3.3.1 运动控制模块功能分析
3.3.2 自动加工实现过程
3.4 刀具管理模块分析
3.5 刀具路径仿真分析
3.5.1 刀具路径仿真功能分析
3.5.2 OpenGL
3.6 本章小结
第4章 数控加工代码预处理
4.1 数控代码结构分析
4.1.1 代码功能定义及组成
4.1.2 数控代码文件的解析过程
4.1.3 数控代码错误类型
4.2 数控代码解析器的设计
4.2.1 正则表达式
4.2.2 词法分析
4.2.3 语法分析
4.2.4 数据提取
4.2.5 模态代码的处理
4.2.6 数控代码解析器程序设计
4.3 刀具补偿研究与设计
4.3.1 刀具补偿的基本概念
4.3.2 刀具半径补偿的研究
4.3.3 刀具半径补偿的设计
4.4 本章小结
第5章 系统功能实现与验证
5.1 人机交互界面和主程序设计实现
5.2 运动控制功能设计实现
5.2.1 运动控制器初始化
5.2.2 回原点方式设置
5.2.3 连续轨迹运动
5.3 刀具管理功能设计实现
5.3.1 刀具数据表的建立
5.3.2 刀具管理功能操作
5.4 刀具路径仿真设计实现
5.4.1 图形变换操作设计
5.4.2 绘制实时路径
5.4.3 刀具路径仿真显示
5.5 跨平台功能设计实现
5.6 系统功能测试
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文主要工作的总结
6.2 进一步工作的展望
致谢
参考文献
作者在校期间参加的科研项目
本文编号：3197219
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3197219.html
