Проектирование систем числового программного управления механизмом, методические указания, страница 2

3.4. Выбор корпуса и пассивной кросс-платы устройства управления (УУ). Размеры, тип корпуса и пассивной кросс-платы зависят от количества УСО, типа шины и суммарной мощности рассеяния УУ. дополнительно здесь может потребоваться выбор источника питания УУ.

4.  Выбор операционной системы

При выборе операционной системы (ОС) (LINX OS, MS WINDOWS, QNX, RT-KERNAL-32 и т.д.) следует учитывать ряд факторов:

·  ОС должна быть с программируемой многозадачностью (многопоточностью);

·  программируемый интервал реального времени (для процессов реального времени) должен быть жёсткий и достаточно малый;

·  наличие интегрированной среды разработки задач пользователя (IDE);

·  наличие средств поддержки визуального программирования;

·  наличие средств поддержки программирования встраиваемых приложений.

5.  Разработка интерфейса пользователя[1]

5.1. Принятие решения о числе окон интерфейса, или проект однооконного интерфейса.

5.2. Разделение окон на поля, определение назначения полей.

5.3. Выбор графических образов для отображения программных объектов УЧПУ.

5.4. Рассмотрение вопросов дизайна: выбор формы, цвета и сочетания цветов программных объектов, цвета и формы шрифтов, подсветки полей, и т. д.

6.  Расчёт программной траектории исполнительного механизма

6.1. Расчёт данных для построения программной траектории. Данные о траектории, поступающие из кадра управляющей программы, требуют дополнительной обработки и контроля на этапе планирования.

6.2. Построение алгоритмов планирования и исполнения программной траектории. Для создания работоспособной программы построения траектории следует определить последовательность операций на этапах её планирования и исполнения.

6.3. Расчёт данных и построение алгоритма задачи разгона и торможения. Построение программной траектории начинается с разгона и оканчивается торможением в конце кадра. Поэтому алгоритмы разгона и торможения должны быть встроены (как блоки) в алгоритм исполнения программной траектории.

7.  Расчёт задач преобразования координат исполнительного механизма

7.1. Расчёт прямой кинематической задачи (ПКЗ) для характеристической точки инструмента. Здесь под характеристической точкой понимается центр инструмента, а не точка контакта инструмента с деталью. Положение центра определяется из кинематической схемы механизма.

7.2. Подготовка данных для расчёта обратной кинематической задачи (ОКЗ) методом Ньютона. Следует выполнить подготовительные операции, обеспечивающие расчёт  ОКЗ по программе методом Ньютона (безытерационный вариант). При этом расчёт матрицы Якоби следует выполнить только для транспортных координат механизма.

7.3. Алгоритмы расчёта ПКЗ и ОКЗ. Алгоритм расчёта ПКЗ входит как блок в алгоритм расчёта ОКЗ методом Ньютона. Для создания программы расчёта ПКЗ и ОКЗ требуется определить последовательность операций.

8.  Расчёт влияния массы переносимого груза на инерцию 1-й оси механизма

При существенном (более 30%) изменении приведённого момента инерции 1-й оси механизма требуется учёт этого изменения в настройках регуляторов электро- или гидроприводов. Требуется по известной кинематической схеме механизма, заданному передаточному числу связи «двигатель – механизм» 1-й оси, моменту инерции двигателя 1-й оси и грузоподъёмности механизма оценить изменение приведённого момента инерции. При этом инерционностью осей механизма следует пренебречь.

9.  Разработка программы решения прямой кинематической задачи

9.1. Кодирование и редактирование программы в соответствии с разработанным алгоритмом.

9.2. Компиляция и компоновка файла программы. Выполняется в любой доступной среде разработки.

9.3. Отладка программы решения ПКЗ. Выполняется в той же самой или родственной среде разработки.