曹宇男
- 作品数：10 被引量：93H指数：4
- 供职机构：清华大学机械工程学院精密仪器与机械学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 数控系统复合工序车削固定循环的译码分析被引量：8
- 2006年
- 复合型车削固定循环参数较多,轨迹复杂,加之数控系统对实时性的要求,使得对该类循环的译码分析成为数控软件开发的难点之一。本文通过分析各种译码方式的优缺点,引入了一种通用的解决该类问题的译码方式———局部编译的解释方式,绘出了流程图,并以自主开发的数控系统作为载体,介绍了该种方式在工程应用中的具体实现,并最终给出了实验验证结果。
- 曹宇男陈友东王田苗魏洪兴
- 关键词：译码CNC系统
- 高速高精度五轴口腔修复体加工设备数控硬件平台研制
- 2011年
- 本文针对高速高精度口腔修复体加工设备的需求,设计了一种开放式五轴运动控制硬件平台,其中主控卡以FPGA为核心采用PCI总线与IPC接口,I/O控制卡以ARM+CPLD为核心,采用CAN总线与主控卡进行通信。本文给出了系统结构图,并对驱动信号的产生和CAN通信协议解析等关键技术进行了深入研究。经验证,该平台可使加工设备定位精度达到0.02mm,3D型面切削精度达到0.02mm,达到国外同类产品水平。
- 翟庆一曹宇男叶佩青
- 关键词：数控系统FPGAARMCAN
- 基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究被引量：33
- 2007年
- 以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础,针对NURBS曲线速度处理的特殊性,建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型,该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速度进行实时监控,分析了误差产生的原因并进行了相应的速度控制;以插补前直线加减速为例引入NURBS反向插补的概念,解决了NURBS曲线减速区长度计算问题。实验结果表明,该模型满足实际的NURBS曲线插补的需要。
- 王田苗曹宇男陈友东魏洪兴
- 关键词：NURBS曲线DE弓高误差
- 开放式体系结构数控系统实时性的建模与分析被引量：5
- 2011年
- 给出一个新的用于描述开放式体系结构数控系统(Open architecture computerized numerical control system,OAC)的建模方法——时间转化模型/全时轴实时时态逻辑(Timed transition model/all-time real-time temporal logic,TTM/ATRTTL)。TTM/ATRTTL提供一整套方法用于对OAC系统的硬实时性和反馈特性进行建模并使用该形式化方法在系统层对OAC系统进行建模。分别给出开环OAC,系统级逻辑控制器以及任务间通信和同步机制的TTM模型,并最终给出具有调度机制的闭环OAC系统TTM模型。该模型为系统验证体系结构的基础。最后,给出系统验证体系结构并用模型验证工具STeP和CAD工具SF2STeP实现之。在系统验证过程中,首先解决STeP中遇到的若干模型验证问题,这些问题包括重写规则,验证规则,状态爆炸问题,以及时间约束限制问题。通过模型验证试验解决OAC系统运行过程中出现的死锁以及系统各模块执行时间约束检验问题。试验结果表明该方法可以有效地对OAC系统进行建模并对系统的实时特性进行验证。
- 曹宇男张辉叶佩青王田苗
- 关键词：实时性
- 插补前S加减速在CNC前瞻中的应用被引量：44
- 2007年
- 计算机数字控制系统(CNC)中的速度前瞻处理可以在不影响插补轨迹精度的前提下极大地提高插补效率.针对前瞻算法中速度处理这一核心问题,分直线转接和圆弧转接2种情况分别建立了插补几何元素转接矢量夹角模型,并给出了一种基于插补前S型加减速的CNC速度前瞻算法.该算法根据设定的最大前瞻段数以及实际插补轨迹的几何特性,能够自适应确定轨迹的转接速度近似最优解,从而实现路径段之间进给速度的高速衔接.S型加减速由于在加速阶段和减速阶段均引入了加速度衰减,使得整个插补过程具有了高度的柔性.因此结合前瞻算法和S型加减速算法在高速加工时速度处理的优势,提出并实现了一种基于插补前S型加减速的CNC前瞻算法.该算法已经在工程实际中得到了验证.
- 曹宇男王田苗陈友东魏洪兴
- 关键词：加速度控制插补数控系统
- 基于μC/OS的数控系统研究被引量：3
- 2006年
- 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。
- 邵文生陈友东曹宇男
- 关键词：数控系统实时系统
- 基于组件的开放式数控系统建模与关键技术研究
- 曹宇男
- 关键词：组件软硬件协同设计
- 基于μC/OS的数控系统人机界面设计被引量：3
- 2005年
- 论述了基于μC/OS操作系统的人机界面的设计,主要阐述了以分级菜单实现友好操作界面的方法。本界面用于数控系统上,可以实时监测数控机床的运行状态,改变机床的运行参数,完成刀具补偿和螺纹补偿等的数值录入、保存和修改,机床报警时可以实时诊断出错误的原因,编辑子界面可以实现全屏幕编辑,轨迹仿真子界面可实现刀具轨迹的实时仿真。
- 郭远东黄荣瑛陈友东王田苗曹宇男
- 关键词：人机界面CNC系统全屏幕编辑
- 一种验证数控系统软件安全可靠性的建模方法
- 2009年
- 作为一个典型的离散计算机控制系统,CNC(数字控制)系统在运行中需要满足可靠性和安全性。因此如何设计出安全可靠的系统软件以及如何有效地对CNC系统的安全性和可靠性进行验证成为一个非常重要的问题。基于此给出一个新的建模方法TTM/ATRTTL(时间转化模型/全时轴实时时态逻辑)来描述和验证CNC系统。TTM/ATRTTL提供了一整套方法用于描述CNC系统建模的硬实时特性和反馈特性,也提供了一个包括一整套验证规则和定理的验证模型并且应用工具STeP和SF2STeP来实现之。这个验证模型可以用于对TTM/ATRTTL表达的系统的可靠性,安全性进行验证。使用该建模和验证方法可以对OAC(开放式体系结构CNC)系统进行分析和验证,并设计出OAC的逻辑控制器,该控制器是OAC系统的核心部分。验证结果表明,该形式化建模与验证方法可以有效地对CNC系统进行分析和建模。在此基础上,可以开发出能够保证系统可靠性和安全性的CNC系统软件。
- 曹宇男陈友东魏洪兴王田苗
- 关键词：CNC可靠性安全性
- 一种验证数控系统软件安全可靠性的建模方法
- 2011年
- 作为一个典型的离散计算机控制系统,CNC（数字控制）系统在运行中需要满足可靠性和安全性。因此如何设计出安全可靠的系统软件以及如何有效地对CNC系统的安全性和可靠性进行验证成为一个非常重要的问题。基于此给出一个新的建模方法TTM/ATRTTL（时间转化模型/全时轴实时时态逻辑）来描述和验证CNC系统。TTM/ATRTTL提供了一整套方法用于描述CNC系统建模的硬实时特性和反馈特性,也提供了一个包括一整套验证规则和定理的验证模型并且应用工具STeP和SF2STeP来实现之。这个验证模型可以用于对TTM/ATRTTL表达的系统的可靠性,安全性进行验证。使用该建模和验证方法可以对OAC（开放式体系结构CNC）系统进行分析和验证,并设计出OAC的逻辑控制器,该控制器是OAC系统的核心部分。验证结果表明,该形式化建模与验证方法可以有效地对CNC系统进行分析和建模。在此基础上,可以开发出能够保证系统可靠性和安全性的CNC系统软件。
- 曹宇男张辉叶佩青王田苗
- 关键词：CNC可靠性安全性
