● 摘要
数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度和灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。人机界面和位置控制作为数控系统的重要组成部分，开发出操作简单、有效、且具有优秀引导功能的人机界面和高定位精度的位置控制成为开放式数控系统的研究重点。论文主要进行了某嵌入式数控系统的人机界面的开发和位置控制两部分工作。论文以PC作为系统的硬件平台，采用Linux＋MiniGUI作为开发系统，设计开发了数控系统的人机界面。根据数控系统自身要求和特点，并参考其它成熟数控系统的人机界面，确定了数控系统人机界面的基本功能及组织形式。考虑操作方便快捷，将界面分级管理，以树型结构形式组织起来，并进行模块化程序设计实现了友好的人机界面。界面系统具体包括位置界面模块、程序界面模块、刀具偏置/设置界面模块、信息界面模块和图形/用户宏界面模块。论文建立了被控对象位置控制数学模型，并对模型进行了分析和简化。位置控制采用数字全闭环形式，控制系统采用PID控制技术，应用二阶工程设计法确定PID控制器的相应参数。以PC机作为硬件平台，采用VC＋＋6.0作为开发系统，实现了数控系统位置控制程序的设计。通过测试，数控系统人机界面能够很好的实现界面切换、显示、输入、绘图等功能，完满地实现人机交互，达到了预期目标；大量的试验与simulink仿真结果表明，置控制算法能够达到满意的控制效果。