數(shù)控專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--一個高性能單元數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計

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外文科技資料翻譯中文譯文一個高性能單元數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計摘要 動控制軟件目前的趨勢與較傳統(tǒng)的方法相比，使用一個單獨的處理器。而不同的方法相結(jié)合的實時活動，包括插補和位置的測量，以及 于該系統(tǒng)的方法描述是基于在過去 12年間狀態(tài)線結(jié)構(gòu)的一體化，由哥倫比亞省不列顛大學(xué)和忒修斯（一個由西泰克水療發(fā)展的新的創(chuàng)新的工業(yè)電子 所發(fā)展而 。開放 數(shù)控系統(tǒng)，基于 系統(tǒng)重構(gòu)，展控制。1. 過去 年，在數(shù)控設(shè)計系統(tǒng)方 發(fā) 了 。 大 的 業(yè)數(shù)控系統(tǒng)不不 的 ，使 外 及用 以修控制軟件的高。而 不同的方案 在大， 了們的和能 。”在文 的技的點 發(fā)是過去在件和軟件方 的 資 該 ，相的 展 基于發(fā)展的 了 ， 在 ，（ ，（ （ 1， 2， 3， 4。 的開放 架構(gòu)系統(tǒng)一由一個電 和一個單獨的處理器實時處理所活動， 5， 6， 7。是 性 。 的系統(tǒng)要是 的系統(tǒng) 的件。實時活動一 置在一個個設(shè) ， 過 以合的位置。， 控制器是”一個單獨的處理器，用 制并且容納所需要的 支持 機器功能。同時被”采取的方法會所不同 8， 9。圖（ 1 ，基狀態(tài)線架構(gòu)圖（ 1 所示的 條件：第1 頁共10 頁A 避免在機必須使用一個實時操”系統(tǒng)。B 盡量減少機與處理器間所需的帶寬。C 在軸和支配 使用同步機制的時候，容的 展性的存在。D 允支配 間 。里的想法是，過促 落實先 的運動和過控制算法 實 一個高并 的規(guī) 。 過使用一個雙階段校對機和兩條平 的交流渠道 實設(shè)計目 10。第一個交流渠道（顯示 總線， 圖 1 ，用于第一階段過插值增量（計算循環(huán)結(jié)束頻率的 1/32到 1/8 ，以及高的令和 系單位的狀態(tài) 。第二道包括一個同步線和狀態(tài)限系列（再顯示在圖1 。狀態(tài)線路允 何處理器選擇是整體控制 是外 控制 影響一個 “的同步方 的移動方向。最一推 單數(shù)控軟件11， 12。過個 以推 填補，循環(huán)結(jié)束和 控制器（ 動在電 中的軟件內(nèi) ，正 圖（ 2a 中概念性描述的一 。 的增強而 ，而且乍一看似乎是系統(tǒng)中自然演 的一 。文”不認(rèn)是正確的長 的辦法。 實時運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，而且顯然， 何高頻率的監(jiān)測控制 ， 了過控制，高速輪廓，監(jiān)測 而添加的，會 難以。在對 說更用的是用專網(wǎng)絡(luò)數(shù)字驅(qū)動技 包裝 系統(tǒng)。后的趨勢似乎是移回到 的控制，是由 何打開驅(qū)動器技身而 。人已對 開放的基要求” 表態(tài)，然而在 開放和 展性向的 后，構(gòu) 系統(tǒng)的實 會被 。”認(rèn)一個構(gòu) 的，（ 合業(yè) 認(rèn)的 構(gòu) 和軟件結(jié)構(gòu) ， 裝系統(tǒng)， 以 展及重新配置，是 取的。系統(tǒng)該規(guī) 化的 ，并且允一 單獨的高 量 工 的 。同時用該 的被允對件和軟件 大的 動和添加?！毕?方法 以包 ，并且較 的 在 的設(shè)計和規(guī)件 裝一概念 更的。圖（ 2a 數(shù)控系統(tǒng)圖（ 2b 的軟數(shù)控圖 (2C)基 頁共10 頁圖 (2D)構(gòu)在下 的”“在 的最新，以及位于忒修斯下的動機和基則。最后，兩 的結(jié)合 隨著忒修斯架的高速軸處理器的發(fā)展，會被描述。所說的，基 過了 10年。在段時間內(nèi)，系統(tǒng)發(fā) 一 的 化，并已用到一系列的件。目的是 研究人員和用一個單開放的系統(tǒng)， 以 修和 展，并且在基運動控制功能過控制和監(jiān)測功能 們，以”?！傲伺c件和系統(tǒng)件基發(fā)展 的最 動。 ”新一 的件已向前發(fā)展，位置測量和循環(huán)結(jié)束及第二階段插值 了一個機會。顯然，是一個對 學(xué)基配 的的基架構(gòu)，是個軸 被容納時。已 了一系列的 實一系統(tǒng)，前的最高階段是需要忒修斯系統(tǒng)設(shè)計并實兩軸”們測基運動控制軟件 的同時， 單強大配置工 的方法被發(fā)用。 用 新的的設(shè)計自 的人 以使用。能以及正交和插值活動間存在著顯的配。 大 4年前 ,同時 正交而使用的及所軸動裝置納 活動已取 重大 展。所需的 功能 圖（3 。圖（ 3 所示的功能在一個單的2 的 10內(nèi) 已取。 圖（3 所示的 元 的 軸控制器，被 容使用 一個相對 的同步高速 （時 速12狀態(tài)機。循環(huán)結(jié)束頻率4 所必需的功能包括一個 大器 和數(shù)字 正交 。了系統(tǒng) ， 時 第一階段的增量內(nèi)存 。過一個 的并 到電 機 。圖（ 3 基于 第 頁共10 頁隨著在 系統(tǒng) 步測 ， 控制中 用 的基構(gòu) 了數(shù)字控制 系統(tǒng)。在 下操” 更發(fā)，并且在一個 化的基于基， 合一 高運動 /工 /監(jiān)測的 ， 系統(tǒng)表示 圖（ 4 。相同 在了高性能的控制個軸，而 更大容量和更高速的 活動的結(jié)說在文件的最后 。圖（ 4 開發(fā)基于 ” 納 了“打開件“ 架構(gòu)的高元 配置。 基計在圖（ 5 由 和 10描繪。 系統(tǒng) 用 以是依賴件 須件。 須件的 用由每個對象 的方法 義 直 處理（ 軸線， 控制器，過監(jiān)控 。另一方 ，依賴件的方法由一個 綁 表的軟件處理。綁 表的方法，用于物理件。用于 的物理件。舉個 子，用于軸控制器中最 的件相 方法實 下：增量；取位址；取速；中斷 脈；等等。 該方法過實配置系統(tǒng)包括存 在每個設(shè) 記化的配置流， 方法在 15中， 詳細的“，它相于一個開放軟軟件方法的動態(tài) 展，1314 識貨化的配置流首先轉(zhuǎn)換 。在譯后，該裝置就已被登記，對旬 的方法已 義，它們 綁到 機的方法。圖 (5) 機床顯示綁 表技第4 頁共10 頁個 用的高、 大數(shù)監(jiān)測和控制用在較高的 說，存在著共性。不幸的是，傳統(tǒng)的 系統(tǒng)設(shè)計概念 不 用人優(yōu)勢，而是著手 立下向的新 件和軟件工 等系統(tǒng)。 方 用浪費開發(fā)時間和資源，然，也導(dǎo)致小批量且較高。前計一 在里封裝一個復(fù)雜設(shè)計活動時,能夠捕捉到在高共同控制和監(jiān)測系統(tǒng)所需特性的靈活系列 系統(tǒng)設(shè)計員在廣泛件軟件技支持下能 地使用系統(tǒng)。顯然，在少數(shù)規(guī) 化下能使體積 小花費降 ，而且 能最 用 持靈活性。 由的系統(tǒng)，就 忒修斯，包括一系列件和軟件設(shè)置的功能 復(fù)雜系統(tǒng)的風(fēng)險下 升。導(dǎo)致了雙方的 展性和更新性。B、架構(gòu)忒修斯系統(tǒng)（ 圖 6 ，是由一個個靠 一條高速高 靠性的串 總線 途的 ，總線叫 在后 詳細描述。每個忒修斯系統(tǒng)必須包 一個 126個子 尺寸（ 4005 。只帶電載和 I/根據(jù)客的規(guī)格，以更 地用的需求 設(shè)計。統(tǒng)熱插件。圖 6忒修斯件體系結(jié)構(gòu)每個忒修斯 個 能， 電源管理和訊。該 I/O令，單的數(shù)據(jù) I/O（ ， 脈， 到復(fù)雜的量功能和軸控制（閉環(huán)控制和插值 。 ” 一步 義。該 離散在不切斷系統(tǒng) 7忒修斯于是單線與菊花鏈結(jié)構(gòu)，使串 總線，幾乎 限的點數(shù)目?？刂泼恳粋€串 幀的電路設(shè)計 證了 性 時 ,在總線 配相的件地址 ,所以機第5 頁共10 頁能 實體一個 識的件地址。方 就 插拔 ”。菊花鏈結(jié)構(gòu) 以在添加刪除一個個 。機會過重 系統(tǒng)測到 何件配置的 化和 。該機能內(nèi) 的 失性內(nèi)存的驅(qū)動 中 。的軟件相結(jié)合，允開放 配置系統(tǒng)能 實。圖開放結(jié)構(gòu)忒修斯的智能是由三處理器 的。最 ，8至 32位處理器堆棧，（四機 ，在 。第二，（忒修斯的 ，使用到32 位 用于運 業(yè)操”系統(tǒng)，E，奔騰基和4位 用處理器（中的 9典 忒修斯存 器， ，忒修斯軟件是基于 操”系統(tǒng) 時間。所件資源的 織和操”系統(tǒng)的支持動 。廣泛和 C+ 的件與軟件“控制。附加 工 集四 環(huán)境，自然功率和每四 的靈活性使 在不用匯 的 下， 能容 地對 的件 控制，一個 允了高的 向?qū)ο?。由于忒修斯要是 布 用 設(shè)計，訊就最最高的優(yōu)先權(quán)。3個的 異步串 線，以太網(wǎng) 和內(nèi)置的 格 廉的僅 B動遠 I/ 與它 的場總線 。C、忒修斯和數(shù)控系統(tǒng)一個聯(lián)合項目在 開放間展開。一個 下 圖所示的典 系統(tǒng)。圖（ 10 典 數(shù)控裝置圖（ 10 所示元件和圖（ 11 所示的架構(gòu)是一 典 的數(shù)控裝置， 下列 件。第6 頁共10 頁a 一個基于 系統(tǒng)工在 且操” 和一的運動功能（ 轉(zhuǎn)化 。它 允數(shù)控裝置與 寬帶的整合。b 一個基于運 和第一階內(nèi)插值的c 基于 2 軸 包括正交，第一階內(nèi)插值和循環(huán)結(jié)束。d) 系列I/O 。此時所的， 軸控制器軟件包 在開發(fā)測 階段，并于年 ，的操”軟件是用在物中描述的 （ 11 在忒修斯中典 高水平。由于系統(tǒng)能，使 能 不費 地 立一個廣泛的控制系統(tǒng)。只用圖（ 11 單元中所示的 ，就 能 立 限 能及 的 系統(tǒng)。也 能 圖（13 所示，采取基于 直 。圖 (12) 布 數(shù)控系統(tǒng)在另一 復(fù)雜性規(guī)過共 在 圖（ 12 所示（ 系統(tǒng)是 著 的訊速要求 的一個單一人機 的，構(gòu) 的大 機器 線的 布 數(shù)控系統(tǒng)。最后， 于能 去 圖（ 13 所示的工以太網(wǎng) 。圖 (13) 打開“機 自動化。 致 我們 加 大（然科學(xué)和工研究理 會對就 的創(chuàng)項目 支持。第 頁共10 頁 第8 頁共10 頁 第 頁共10 頁 第10 頁共10 頁