基于linuxcnc的多轴控制系统设计与实现

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2、性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。据我所知＾？及取得的研究成果，除了文中特别加＾＾掠注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。言日期＊作者签名：如６年月讀日：半膺４论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授极电子科技

3、大学可臥将学位论文的全－，可、分Ｗ采用影印缩印或扫描内容编入有关数据库进行检索部或部手段保存、汇编学位论文。等复制此规定）（保密守的学位论文在解密后应遵作者签名；娘也导师签皂：是乐滅赛＿曰期；年曰月＞《ｎ分类号密级注1UDC学位论文基于LinuxCNC的多轴控制系统设计与实现（题名和副题名）张睿恒（作者姓名）指导教师王子斌副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业仪器科学与技术提交论文日期2016.4.28论文答辩日期2016.5.17学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际

4、十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFLINUXCNC-BASEDMULTI-AXISCONTROLSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaInstrumentScienceandTechnologyMajor:Author:ZhangRuiHengAdvisor:AssociateProfessorWangZibinSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要数控（NC）系统种类繁多

5、，形式各异，架构方式上都有各自的特点。目前常见的控制系统架构有：高度集成化的控制系统，其数控功能与自动化硬件平台高度融合，采用这种架构方式的控制系统针对性强，可靠性高，但不具有开放性；基于运动控制卡的控制系统，将数控功能集中在运动控制卡中，计算机只负责实现人机界面等非实时辅助功能。这种结构能在充分保证系统性能的同时实现人机界面等非实时辅助功能的开放化与自定义，但是系统的运动控制效果完全由运动控制卡决定，运动控制部分无法实现开放化。LinuxCNC是一款基于Linux操作系统的开放式数控软件，它将数控功能如编译、解释、插补和轨迹规划等全部集中在计算机上，由计算机上的软件模块执

6、行。基于LinuxCNC的控制系统具有开放式体系结构控制系统的特点，可通过计算机硬件接口或总线对外部硬件设备进行控制，具有良好的灵活性和可扩展性，能够快速地适应硬件设备的更新换代。本文设计实现了基于LinuxCNC的多轴控制系统，设计初衷是在保证一定加工精度的同时以较低成本搭建开放式的多轴控制系统。在本文中，多轴控制系统主要由控制部分和目标受控设备（进给轴电机和主轴电机等）两部分组成，控制部分是安装在计算机上的LinuxCNC，受控目标设备主要由伺服驱动器、服电机、变频驱动器、主轴电机和床身组成。本文的工作内容是通过对LinuxCNC的扩展与重新配置实现其与自定义硬件设备的

7、匹配，搭建多轴控制系统并对其进行测试验证。多轴控制系统的测试验证包括进给轴部分的功能验证、主轴部分的功能验证、辅助设备（手轮）的功能验证以及多轴控制系统的整体验证。基于LinuxCNC的多轴控制系统可用于进行实际数控加工，也可用于研究机床设计、加工过程监测和控制算法分析等，具有重要的科研及应用价值。关键字:数控系统，LinuxCNC，多轴控制系统IABSTRACTABSTRACTCNC(Computerizednumericalcontrol,referredtoasCNC)systemisacomputer-ba