嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在数控系统中的应用研究

首先介绍了嵌入式系统的基本概念,简析了不同操作系统下数控系统任务管理的特点及其存在的问题,然后着重阐述了μC/OS-Ⅱ的高实时性的原理和机制以及多任务调度的特点,结合数控系统任务划分和要求,构建了基于μ/OS-Ⅱ内核的嵌入式实时多任务操作系统（RTOS）,提出了该数控车床的各任务调度的解决方案.实验结果表明,μC/OS-Ⅱ完全能够满足控制系统对实时性的要求,而且稳定性好,可靠性高.     

基于嵌入式Linux数控系统的研究

首先介绍了嵌入式系统的基本概念,简析了不同操作系统下数控系统任务管理的特点及其存在的问题,然后着重阐述了数控系统的模型、嵌入式Linux的实时性,构建了基于嵌入式Linux滚轧机的数控系统,实验结果表明,该系统完全能够满足实时性要求,而且稳定性好,可靠性高。     

嵌入式技术在数控电火花加工机床人机界面系统中的应用

嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高等特点.提出了基于ARM和μC/OS-Ⅱ操作系统的嵌入式技术在数控电火花加工机床(EDM-CNC)人机界面系统中的应用,介绍了嵌入式EDM-CNC总体结构,分析了系统硬件平台的搭建及外围功能模块的实现,根据系统功能原理对软件任务进行划分,并阐述了多任务运行的调度机制.实验表明,系统具有运行稳定、可靠性好、实时性和抗干扰能力强等优点.     

基于RT-Linux的嵌入式数控系统研究

嵌入式计算机技术和数控技术结合是构建开放式数控系统新的有效途径，能够实现数控系统硬件和软件上的开放性。文中对该系统中嵌入式操作系统实时性实现和数控功能划分两个关键性问题进行了研究分析。采用RT—Linux作为嵌入式操作系统，满足了数控系统实时性和多任务的要求。依据操作系统要求又对数控功能模块进行了划分，使其和RT—Linux更好结合，最终实现开放的嵌入式数控系统。     

基于几种不同操作系统平台的数控系统软件开发的比较研究

分析了开放式数控系统软件的特点,论述了基于DOS、Windows、RTLinux三种不同操作系统平台开发数控系统软件的方案,以及在不同系统操作系统平台上解决实时性、多任务控制问题的方法.最后提出了基于RTLinux平台开发的开放式数控系统软件的基本框架.     

一种基于μC/OSⅡ数控系统的研究与实现

操作系统在数控系统的应用简化了数控系统的开发。，操作系统的选择与合理运用直接关系到数控系统的性能。文章介绍了μC／OSⅡ特点，以实例分析了μC／OSⅡ在数控系统中的应用并构造了数控系统的模型。采用μC／OSⅡ作为操作系统的数控系统具有优异的实时性、稳定性，满足高精加工要求的同时，具有良好的开放性、人机界面与网络支持。对于中小型的数控系统，选用μC／OSⅡ作为操作系统是一个很好的选择。     

基于WinCE的手轮驱动程序设计

在WinCE操作系统下,以"ARM9+MCX314"为硬件核心,利用消息队列及中断技术,结合实时多任务调度策略,成功解决了手轮脉冲严重丢失问题,实现了数控系统对手轮信号进行实时性处理.该驱动程序已成功应用于中国地质大学开发的嵌入式数控系统中,其实际运行效果良好,并已被产品化.     

基于Windows CE的数控插齿系统多线程设计

在ARM+ DSP+ FPGA的嵌入式数控系统硬件平台上,基于Windows CE操作系统,以Embedded Visual C++(EVC)为开发工具,设计并开发了数控插齿系统应用程序.该系统采用Windows CE 所具备的多线程特性和线程同步机制,实现了操作的并发性并提高了系统的运行性能,以进行数控插齿系统的人机交互、数据采集和下发、数据处理和分析、数据存储等多任务的并行处理.程序运用面向对象的思想,采用模块化编程,便于后续功能的完善.经过实验初步验证,该系统软件有较强的实时性和稳定性,可以实现数控加工对系统的实时性要求.     

RTLinux在数控系统改造中的应用与实现

分析了实时多任务操作系统RTLinux在开放式数控系统中的应用.在介绍RTLinux体系结构的基础上, 阐述了一种对现有的、主要由单板机构成的开环数控系统的改造方法.经改造后的数控系统是硬件基于普通PC机与ISA接口扩展卡的软数控系统,由RTLinux处理系统运行时发生的实时任务,由QT接收、处理用户数据,并返回状态信息.实践证明,基于RTLinux的数控系统,既能够保证数控系统的实时性,同时能满足人机交互的要求.     

基于μC/OS的数控系统研究

设计了一个基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的数控系统的软硬件结构,并给出了数控系统软件模块的任务划分,在此基础上实现了嵌入式数控系统。     

皮带轮旋压机床用嵌入式开放性数控系统的研究

为了增强机床的柔性,缩短安装和调试的时间,使系统能随时根据用户的要求更新设备的软、硬件,将嵌入式开放性数控系统应用于四工位皮带轮旋压机床,并根据旋压机床的特点对嵌入式开放性数控系统的硬件和软件架构进行了重点分析和研究,结果表明:以PC机为核心的NC嵌入PC型硬件架构使得数控系统有较好的开放性、集成性和可靠性,而上下层型软件架构可以对实时性任务和非实时性任务等多个任务进行并行处理,极大地增加了CPU利用率.最后给出了该数控系统的二轴联动插补和位置控制执行程序.     

嵌入式超声内圆磨削数控系统的研究与开发

在深入研究嵌入式系统技术和超声振动内圆磨削加工特点的基础上,提出一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式超声振动内圆磨削数控系统的设计方案.以高性能、低功耗的32位ARM嵌入式处理器LPC2210为核心,配以系统所需的外围模块和各种接口电路组成系统的硬件结构;以源码公开的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将μC/OS -Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整的、实用的嵌入式超声波内圆磨削数控系统.     

基于RTLinux的数控系统螺纹加工关键技术研究

分析了实时多任务操作系统RTLinux在数控系统螺纹加工设计中的应用.针对螺纹加工过程中常见的技术问题,提出了在RTLinux体系结构上,实现高精度螺纹插补的算法,给出了计数脉冲信号中断处理和柔性加减速控制的方法.实践证明,基于RTLinux的螺纹加工数控系统,既能够保证系统的实时性,同时能满足人机交互的要求.     

一种适用于嵌入式数控系统的任务调度方法

对数控系统的多任务特殊性进行分析,并结合嵌入式运算资源的有限性,提出一种混合实时任务层次调度算法,在保证实时性的基础上,充分提高CPU的利用率,并给出该调度方法的层次调度模型和算法。     

基于有限状态机的数控系统主轴及辅助功能实现

为实现开放式数控系统中主轴及辅助功能,在基于实时嵌入式多任务操作系统RTLinux的软件平台上以及工业嵌入式计算机PC-104的硬件平台上,采用并口作为主轴电机及辅助功能的驱动控制接口,利用有限状态机设计了相应的开关和调速功能,该方法在节约系统硬件资源同时可有效实现数控系统的主轴控制.     

数字化弧焊逆变电源实时状态监测与管理

基于双数字信号处理器(DSP)的数字化弧焊逆变电源上,实现了嵌入式实时操作系统(RTOS)μC/OS-II (micro controller operating system-II)的成功移植和应用.在对焊接过程中的众多事务进行功能明确的任务划分、多任务调度、多状态监测的基础上,实现了对电源工作状态的实时监控以及对电源的输入输出模块、逆变模块和焊接外设等故障做出快速准确的判断和保护处理,保障了焊接电源的工作可靠性和安全性.并且通过多任务协调配合,实现了各个工作状态与用户的实时友好交互,提高了电源系统的故障准确辨识率及其可操作性,解决了弧焊逆变电源实时状态以及整机的数字化综合管理问题.     

嵌入式数控转塔冲床数控系统无线通信与实时控制的实现

针对当前广泛使用的基于PC的数控系统存在的不足,提出一种基于嵌入式技术和微处理器的高实时性、多任务的嵌入式数控转塔冲床数控系统。为满足数控转塔冲床对实时控制的要求,嵌入式操作系统选用WinCE7,硬件平台由CORTEXA8微处理器和FPGA组合而成。分析了计算机与数控机床之间通信方式的现状和对高效加工自动化的影响,提出了基于ZigBee的数控转塔冲床无线通信方案并介绍了数控系统实时控制的实现。结果表明：ZigBee模块通信正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了企业成本,提高了生产效率。     

基于CAN与嵌入式Linux的经济型数控系统

通过分析通用2.5D数控系统的功能需求,提出并设计了一种基于CAN总线的嵌入式Linux2.5D数控系统.结合嵌入式Linux操作系统的优点和MPC5200处理器丰富的片内资源,以及移植RTAI(Real Time Application Interface)加载实时内核,使得系统具有了很好的开放性,分布性和实时性.     

基于ARM+DSP的嵌入式Linux数控系统设计

提出一种以ARM+DSP等为硬件基础的嵌入式Linux数控系统设计方案,将数控系统按实时性分为实时模块和非实时模块,采用运动控制芯片DSP保证实时性,ARM-Linux则运行实时性要求不高但功能复杂的数控任务。数控系统硬件上采用主从式双CPU结构,软件架构包括界面层、实时层和非实时层。该方案充分利用了Linux的健壮、开源、应用广泛和运动控制芯片PCL6045功能强大、算法成熟的优势完成高性能、低成本3轴联动数控系统的设计。实验结果表明:该数控系统实时性好、可移植性强。     

基于WinCE7和WiFi的数控转塔冲床数控系统无线通信的实现

通过分析基于PC的传统开放式数控系统的缺陷,提出一种基于高实时性、多任务的嵌入式操作系统WinCE7和CORTEXA8微处理器的数控转塔冲床数控系统,WinCE7操作系统是一个紧凑高效的模块化操作系统,配合CORTEXA8微处理器能满足数控转塔冲床对实时控制的要求。分析了计算机与数控机床之间通信方式的发展趋势和对机床加工高效化、自动化的影响,提出基于WiFi的数控转塔冲床无线通信解决方案。实验结果表明:WiFi模块工作正常,能实现上位机与嵌入式控制器之间的数据收发,降低了成本,提高了效率。