题目：面向飞机零部件制造及装配柔性工装的数控系统平台研究

柔性工装是先进飞机制造必须的工艺装备。面向柔性工装的数控系统应该适应柔性工装特殊的控制要求。当今主要使用2种柔性工装数控系统应用方案。第1种方案是使用柔性工装制造商或研究机构为某种柔性工装定制开发的专用运动控制系统或数控系统。第2种方案是使用通用数控系统。在实际应用中，第1种方案的通用性差，难以控制具有不同机械结构和控制系统网络拓扑的多种柔性工装，并无法扩展应用到其他企业生产的柔性工装。第2种方案使用了面向数控机床设计的通用数控系统，不能满足柔性工装的控制需求，并难以自定义开发具有个性化的控制功能。

IEC 61131-3是国际电工委员会规定的工业控制编程语言国际标准。采用该编程语言开发的控制软件淡化了计算机硬件平台差异，利于软件的多平台移植。该标准为不同技术背景和层次的开发工程师、应用工程师提供了同一工作平台，可以在该平台上共同完成软件的开发、应用、维护和二次开发等工作。

本文研究了用于柔性工装的数控系统控制技术，包括控制方法、控制系统软件的编程技术以及控制系统软件的运行平台，基于IEC 61131-3标准开发了用于柔性工装的CH-2020数控系统。应用并验证了研究及开发成果。主要研究成果及研究内容如下：

从控制的角度研究了柔性工装的功能与结构，分析了柔性工装对数控系统的功能需求。根据需求分析，设计了具有柔性工装专用控制功能的数控系统控制软件。软件设计基于多通道控制原理，具有模块化的程序结构，并以数据流和数据接口的形式抽象了功能模块之间的数据传递关系。论文还研究了柔性工装专用控制功能的控制原理及方法。

国际标准IEC 61131-3和基于该标准的高性能软件可编程控制器是当今工业控制计算机领域的先进技术。基于软件可编程控制器，本文研究并开发了用于柔性工装控制的CH-2020数控系统。该系统的CH-2020-NCK数控系统内核程序符合工业控制编程语言IEC 61131-3国际标准和数控系统控制软件设计。以CH-2020-NCK数控系统内核为基础的数控系统满足多种类型柔性工装的控制需求，便于移植至多种运行平台，并允许用户在软件开发平台增减系统控制功能。研发成果已成功应用于某航空制造企业的柔性工装控制。

基于Android操作系统的平板电脑是当今计算机技术发展的优秀成果之一。本文探索性研究了基于Android操作系统的数控系统，使用Java编程语言完成了基于Android平台的柔性工装数控系统原理验证，并在主流平板电脑上予以实现。验证结果为成型或夹持柔性工装的控制提供了新的方案及技术基础，并可以推广应用至其他数控机械。

论文最后总结了工作及创新，指出了其中的不足，展望了未来进一步的研究方向。