计算机数字控制技术十篇

时间:2023-09-25 18:15:01

计算机数字控制技术

计算机数字控制技术篇1

近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中。由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床,对其进行数控化改造,这样可以降低成本,提高效益。

近年来,我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程,为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术,第十

七、十八周,我们在学校进行了为期两周的数控实习,经过两周的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。

还没开始实习的时候,我就在网上搜索相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。新晨

现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成.

计算机数字控制技术篇2

2、数字控制。数字控制(NumericalControl,NC)是一种用数字化信号对控制对象(如机床的运动及其加工过程)进行自动控制的技术,简称为数控。

3、数控技术。数控技术是指用数字、字母和符号对某一工作过程进行可编程的自动控制技术。

4、数控系统。数控系统是指实现数控技术相关功能的软、硬件模块的有机集成系统,它是数控技术的载体。

5、计算机数控系统。计算机数控系统(ComputerNumericalControl,CNC)是指以计算机为核心的数控系统。

计算机数字控制技术篇3

以飞机装配工艺为例,过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式,效率,准确度,产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式,效率,准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配,协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配,协调工艺必须从设计入手。数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础,主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制,它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述,以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配,确定航空部件的配合是否符合尺寸,配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少,从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术,使波音777研制周期缩短了一半,降低了25%的成本,减少了75%的出错与返工率,产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用,使数字化设计技术的重要性得到充分认识。

2集成技术

由于航空产品有研制周期长,结构复杂,制造精度要求高,产品使用期长,售后情况复杂,研发生产合作国际化等特点,因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分,计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体,以达到提高产品质量,缩短制造过程,减少生产成本的目的。现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司,开始实施DCAC/MRM(飞机结构设计与控制/制造资源管理),以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题,统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。

3数控加工技术

先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分,也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发,大量的业务都需要国际间合作,各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加,通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多,表面形状复杂。因此加工技术难度很大,在此需求背景下,对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求,以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术,分布式的DNC技术,CAP智能化技术,网络数据库以及相应的数据管理技术,车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。

4虚拟制造技术

虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造,可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性,并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全,降低产品的生产成本,缩短生产工期,提高生产效率。

5计算机技术

在常规成形领域中的应用作为最早于计算机技术相结合的行业,计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺(钣金、机械加工、铆装)中的广泛应用,航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大,质量轻的特点,而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成,其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例,传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主,加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平,导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用,产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面,大量地对先进数控设备进行采用,使飞机零部件中的复杂表面加工,如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法,同时也导致了疲劳寿命低,密封性差等。而随着对真空电子束焊,激光焊等先进连接技术的研究,可以有效地改善机体结构的各项力学性能。

6结束语

计算机数字控制技术篇4

[关键词]数字技术;工业电气自动化;应用;创新

前言

科学技术的进步,工业自动化水平的不断提高,数字技术已经应用到各个领域,尤其是在工业电气自动化中,对电气工作流程的有效控制以及电气过程控制等都在使用数字技术,工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用。

1、工业电气自动化中数字技术的特点

(1)可靠性

以计算机和互联网为技术基础的数字技术是新兴的高科技产品,目前在实际的应用之中常常与智能化联系在一起,数字技术即减少了使用传统设备,又使工业电气自动化控制系统操作更加简单,准确度和效率都得到了很大提高,尤其是光纤技术的应用使数字技术更加完善,例如工业电气自动化中的工业锅炉仪表在使用数字技术后,操作人员只要在电脑前就可以通过网络和仪表数字来控制和操作。而且仪表所提供的数据是真实可靠的,根据相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业向现代化管理发展的主要方向。因此数字技术具有可靠性特点。

(2)性价比高

工业电气技术具有专业的特殊性和危险性,因此在实际的工作管理中对控制所达到的精确程度和安全性能必须要严格测定和计算,确保人身和生命财产安全,计算机技术和通信技术的快速发展使数字技术得到了完善和创新。工业企业可以通过先进数字技术和设备的应用,对企业采取的科学方法和管理措施进行检测和控制,企业通过数字技术能够把生产、管理形成一个统一的体系进行应用和管理。数字技术的通信能力是非常强的,它可以提供丰富的信息资料,具有较高的智能化功能,同时,企业使用了数字技术,节约了人力、物力,节省了时间,增加了工作效率工作效率,相应的降低了企业投资和管理成本。例如,在工业电气自动化管理中数字技术可以对接口技术和管理进行控制和操作,对多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析等。因此数字技术在工业电气自动化技术中还有着性价比高的特点。

(3)可操控性

以计算机技术为基础的数字技术具有很强的可操作性和控制性,在操作上,只要输入相应的操作指令,计算机程序就会启动,通过传输设备将指令传给电气设备,电气设备在指令下就会自动开始运行,因此数字技术在工业电气设备上还具有可操控性 同时数字技术自身还具有逻辑分析能力,可以自动进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的可控性,由于对电气设备控制可以根据要求在计算机上设置不同的密码和操作指令,因此没有得到允许的人员是无法操作电气系统的。也就是我们在计算机上常常会看到有问题请找程序管理员一样。这对工业电气系统的安全性和正常操作都有着非常重要的意义。

2、数字化技术在工业电气自动化的应用与创新

数字技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所无可比拟的优点,而且随着数字化、智能化的不断发展,数字技术在运行良好的同时也得到不断的完善和提高,但是,这并比意味着数字技术就是完美无缺的了,在企业存在的技术差异、通信设施是否完善、选择的计算机软硬件是否合理等多方面原因,都会制约数字技术的发展,目前数字技术由于发展时间短,还没有形成统一的标准规范化,数字技术专业人才匮乏,都是数字技术发展面临的实际问题,更主要的制约因素还有数字技术是依托互联网而发展起来的,互联网智能化程度还不高,因此数字技术在工业电气自动化中的应用必须要创新。

(1)在数字技术应用中使用智能终端

当前工业电气自动化数字技术存在着一定的弊端,主要是应用时限限制较大,数字标准采用的方式存在着大小不一,格式各异以及数字标准衡量欠缺,另外数字技术的专业操作人员短缺,智能化水平不高,这些弊端必须得到改进和创新。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,通过光纤连接和智能终端对数据进行自动化的收集与控制,光纤设备与数字智能终端相互配合,一个用来保护电力中断、信号发送和远程测控,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序接口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准。

(2)程序化操作理念创新

数字技术的执行力向来是各企业都在强调的软件能力,在调度命令下达以前,必须做好各项前期工作,使工业电气管理程序化操作,例如票据经过核实后要先存入电脑的数据库中,当需要工作人员实际操作时,还要提前进入人工的预界面,进行诸如闸刀、开关等设备的确认设计。这有利于不断完善系统的应用功能,使工业电气自动化向实现信息化、开放化的未来迈进,同时对工业电气自动化技术管理人员也要随时进行程序化培训和管理,以便在实际操作控制中能按照数字技术要求进行规范的程序工作,使各种设备处于良好的运行状态中。

结语

数字技术在工业电气自动化的应用过程中已经得到重视和广泛使用,工业电气自动化已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,数字技术作为目前信息化发展中的高新技术产业,已经越来越多的被创新和提高,相信在工业电气自动化不断完善,不断提高的同时数字技术也会迅猛发展,更好的为人类生活提供方便。

参考文献

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化,2012.3

[2]何贤义.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].中国电力教育,2010.11

计算机数字控制技术篇5

关键词 计算机控制技术 类型 特点 应用

中图分类号:X924.4

0 引言

当前,计算机控制技术取得了快速的发展,在国民经济发展和人们日常生活中有着广泛的运用,不管是微型的控制设备,还是大型的控制系统,计算机控制技术都在其中发挥着重要的作用。今后随着科学技术的进步和人们研究的进一步深入,计算机控制技术将会进一步发展,其作用也将更加凸显。

1 计算机控制技术的产生与发展

计算机控制技术是由数字计算机对动态系统进行控制的技术,它是随着计算机技术的发展而出现的。在计算机的控制系统,数字计算机代替自动控制中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,从而实现了计算机控制技术的根本变革。数字计算机功能强大,具有采集、传送、存贮、处理大量数据的能力,推动了自动控制的发展和变革,实现了以计算机为主要控制设备的新阶段。在计算机控制系统当中,其控制过程主要包括数据采集、数据处理、实时控制三个部分。系统对被控参数进行实时检测,输入计算机系统当中,并对其进行处理,同时按照已经设计的控制规律计算出控制量,并实时向控制器发出控制信号。计算机控制技术要求控制实现实时性和实效性,对于信号的输入、计算和输出,要求能够在一定时间内完成。并且信息处理这个过程是不断重复的,能够按照一定的指标完成工作。同时,对于被控参数和设备本身所出现的异常情况进行监测,并能够做出迅速处理,促使系统更好的工作,满足实际工作的需要。

2 计算机控制技术的类型

根据控制功能和控制目的不同,计算机控制技术可以分为以下几种类型。

(1)操作指导控制技术。该技术是指计算机的输出不直接控制被控对象,而是每隔一定时间,计算机进行一次数据采集,将系统的一些参数经过转化之后送入计算机,由计算机进行处理,然后报警、打印和显示。根据这些结果,操作人员去改变给定值或者直接操作执行机构。该技术简单,控制灵活,并且安全性高,不过往往需要人工操作,速度受到相应的限制。(2)直接数字控制技术。是工业生产中运用得较为普遍的模式,通过检测元件,计算机对一个或者多个系统参数进行巡回检测,通过输入通道,将检测数据送入到计算机,计算机根据规定的控制规律进行运算,然后发出控制信号控制执行机构,使系统的被控参数达到预定要求。在该控制技术当中,计算机参与闭环控制过程,具有强大的功能和良好的控制效果,能够取代模拟调节器,实现多回路的PID调节,并且操作简单,只需要通过改变程序就能够有效的实现复杂的控制,如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。(3)监督计算机控制技术。计算机按照描述生产过程的数学模型,计算出最佳给定值,然后送入模拟调节器,最后由模拟调节器控制生产过程,使得生产处于最佳状态,达到最佳的生产效果。(4)分级计算机控制技术。由若干的微处理器或者管理计算机分别承担部分任务,该技术将控制任务进行分解,采用多台计算机的形式,分别执行不同的任务,不仅能够实现控制,还能够实现管理,满足生产运行的实际需要。

3 计算机控制技术的特点

计算机控制技术由软件和硬件组成,在实际工作中发挥着重要作用。与一般控制技术相比而言,计算机控制技术具有以下显著特点。计算机控制技术中既有模拟信号,也有数字信号,在实际工作中,只需要修改相应的程序,就能够实现改变控制规律的目的。同时,计算机控制技术具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能,采用的离散控制方式。在实际工作中采用计算机控制技术,有利于实现控制与管理的一体化,显著提高工业企业的自动化程度,取得更好的生产效益。

4 计算机控制技术的应用

目前,计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统,都越来越离不开计算机控制技术,其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及,各种微型控制器逐渐出现,不仅性能优良,而且价格也低廉,适用范围也比较广泛,同时也促进了计算机控制器成本的降低,更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外,通过各种软件编程,还能够实现复杂的、灵活的控制算法,使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用,并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步,更为先进的计算机控制技术将会出现,其控制效果必将更为可靠,适用范围也必将更为广阔,将为国民经济发展做好发挥更大的作用。

5 结束语

近些年来,随着对计算机控制技术研究的深入和对国外先进成果的吸收和引进,我国计算机控制技术也取得了较快的发展,在国民经济发展中发挥着重要的作用。我国人力资源丰富,科技队伍不断发展和壮大,随着工业的发展和进步,计算机控制技术也有着更为广大的应用市场,今后应该加强这方面的研究,提高工艺水平,满足高精尖技术发展的需要,促进计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中更好的发展作用。

参考文献

[1] 伍晓红.计算机控制技术的发展及应用[J].现代电子技术,1998(3),43-44.

计算机数字控制技术篇6

关键词:智能建筑;楼宇;自动化

Abstract: Building automation system (BAS) is an important part of intelligent building; it is related to the degree of intelligence and level of the intelligent building. This article describes the architecture and principle of the intelligent building and building automation systems.Key words: intelligent buildings; buildings; automation

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

前言

楼宇自动化系统的任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等,以提供一个既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人的工作或居住环境。该系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准,楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。

楼宇自动化系统是一个综合集成化的实时动态监控与管理系统。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分散在各子系统中的控制器完成被控设备的实时检测和控制任务。其组成主要包括中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器、通信装置,以及各类传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。一般情况下楼宇自动化系统可以是由独立的DDC控制器或传统的模拟仪表组成的直接数字控制系统,也可以是基于计算机网络集成了各独立子系统的分布式控制系统。一、 直接数字控制系统(DDC)直接数字控制系统是以计算机通过模拟量输入通道和开关量输入通道采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道和开关量输出通道直接控制生产过程。因此直接数字控制系统系统是一个闭环控制系统,是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。1、直接数字控制系统的组成与功能直接数字控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A/D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号,可将温度、压力、流量变换成0-10mA或4-20mA的直流电信号,它是通过A/D转换器来实现的。数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成,反映生产过程的通/断状态的触点信号,经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。过程控制计算机直接承担运算和控制任务,首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号,再根据预定的控制规律进行运算,然后向被控对象发出控制信号,再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号,再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D/A转换器,放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号,经放大器去驱动电磁阀和继电器执行器,它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。2、直接数字控制系统的基本算法按照偏差的比例、积分和微分进行控制,是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种基本规律,将此控制规律离散化并在计算机上实现,可以方便地利用已积累的成熟技术,而且可以在被控对象的数学模型或参数不很清楚的情况下,经过在线整定达到满意的效果。因此该算法已被工业过程计算机控制系统普遍采用,成为直接数字控制系统系统的基本算法。二、分布式控制系统(DCS)分布式控制系统20世纪于70年代中期出现并迅速发展起来,它将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体,可对分散在现场的设备进行控制,又可方便地集中管理、操作,与以往的控制系统相比,既避免了单台计算机集中控制的不足,又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。

1、分布式控制系统的数据通信网络数据通信网络是分布式控制系统的支柱。整个分布式控制系统的结构,实质上是一个网络结构,现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”,都含有CPU和网络接口,它们都有自己特定的网络地址(节点号),可以通过网络发送和接收数据,网络中的各节点处于平等地位,既能共享资源,又不相互依赖,形成既有统一指挥,又使危险分散的功能结构,网络的架构区具有极大的伸缩性,可扩性很强,可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要,十分灵活、方便。1)控制网络特点:分布式控制系统的通信网络不同于通用计算机网络,与一般的通信网络比较,它有如下特殊要求:①有高可靠性和安全性,要求传递的信息绝对准确、可靠,为此常采用冗余技术、后备措施和自诊断功能。如:控制站采用双CPU板,双I/0板等。②具有良好的实时性。③对环境适应性强。2)网络拓扑结构:建筑设备自动化系统常用的有总线网和环网,在两种结构中任意两节点通信可直接通过网络进行,各节点处于平等地位。3)网络通信协议:组成建筑设备自动化系统,必须有一种大家都能接受并且共同遵守的工作语言来实现相互之间的对话,这就是数据通信协议标准。用于建筑自动化控制网络的BACnet协议由物理层、数据链路层、网络层和应用层组成,或相当于开放系统互联参考模型的第一、二、三、七层协议。

2、现场总线技术的应用1)现场总线概况:现场总线(Fieldbus)是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。不同的现场总线遵循的协议不同,接口标准不同,各具特色。现场总线技术具有如下一些特点:①以数字信号取代4-20mA的模拟信号,极大地提高了信号转换的精度和可靠性,因此现场总线具有很高的性能价格比。②现场总线把处于设备现场的智能仪表(智能传感器、智能执行器)连成网络,使控制、报警、趋势分析等功能分散到现场仪表,使控制结构进一步分散化,导致控制系统体系结构的变化。③符合同一现场总线标准的不同厂家的仪表、装置可以联网,实现互操作,不同标准通过网关或路由器也可互联,现场总线控制系统是一个开放式系统。2)分布式控制系统的进一步分散化传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构,而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上,采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统,标准LAN为原有的分布式控制系统,使用BACnet协议,以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换,把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议,把控制功能进一步分散到现场级仪表,标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充,互为依托,构成一个完全分散的、真正开放的楼宇自动化系统。

楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域,随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。

参考文献

计算机数字控制技术篇7

关键词:飞机数字化装配;柔性装配工装;数字化测量技术

1.飞机装配技术现状

20世界80年代以来,飞机产品数字化设计制造技术随着CAD/CAM技术、计算机信息技术、自动化技术和网络技术的迅速发展而成熟起来。以美国为首的西方发达国家最早开始研究并首先采用这些新技术,并尽快把它应用到航空航天制造业中。近年来,以国际上两大民用飞机制造公司波音公司和空客公司为代表的航空制造企业,大力发展数字化装配技术,大量采用数字化柔性装配工装。由机柔性定位装配工装本身就是一套数字化工艺装备,如果再通过网络与自动控制装置、计算机等终端控制设备相连,则可以实现将设计好的三维数字模型直接输入计算机来操纵数字化工装设备。以波音公司为例:其波音737机身段对接装配系统与翼身对接装配系统,装配过程中大量使用数字控制的定位器实现机身段、外翼等大部件的调姿和定位。其中,波音777型飞机的研制,由于全面采用数字化设计、制造及装配新技术,使研制周期缩短50%,出错返工率减少75%,成本降低25%,成为数字化设计制造技术在飞机研制中应用的标志和里程碑。目前,国内的飞机装配中使用的工装仍主要以传统的刚性、专用形式为主,工装数量多、占地面积大,生产周期长、制造成本高。随着国内新机型号的逐渐增多,传统的刚性。专用工装已经不能实现现代飞机多品种和小批量生产的需求,己经成为制约国内飞机装配技术发展的主要因素之一。

飞机数字化装配是建立在计算机数字信息处理平台上的融合飞机全部数字量的协调体系,应用计算机信息技术,数字控制技术,采用各种数控装配工具,实现自动化固持、加工、对接,完成飞机组件、部件和机身的装配连接等综合性系统工程。数字化装配技术能适应飞机部件品种规格,批量、装配工艺。场地和时间的变化要求。而先进的飞机数字化装配技术是保证飞机部件和飞机整体性能的关键,主要包括以下几个方面:

2 基于数字化标准工装的数字化协调技术

数字化标准工装是一种数字协调方法,它利用三维数字模型和坐标基准系统来制造零件与工装,这些工装用于零件生产、段部件装配。部件之间装配及检验。数字化标准工装的作用即是代替实物标准工装,起到协调标准的作用,从而克服了实物工装成本高,而且维护难度大等缺点。数字化标准工装是计算机中包含产品某些部位的几何形状和尺寸的数字模型,可以是工程数字模型,它增加了必要的装配工艺信息的部件装配数字模型,是制造、装配、检验和协调生产用工艺装备的数字量标准,是保证生产用工艺装配间。产品部件和组件之间的尺寸和形状协调互换的重要依据。

3 数字化柔性装配工装

飞机数字化柔性装配工装是指在飞机装配中为了提高工装快速响应产品变化能力,缩短工装准备周期,降低工装制造成本,而采用的一种基于产品数字量尺寸协调体系的模块化、可自动调整重构的装配工装。在机身部件装配以及机身对接装配等大部件对接过程中,数字化柔性装配工装的执行机构主要包括定位器和工艺接头,定位器是一个高精度的数字化自动控制装置。定位器能够根据控制系统的指令实现机身部件或机身的姿态调整、支撑固持,同时抑制装配对象的变形。图3.1为庞巴迪公司Global Express and Global5000总装配系统。从图中可观察到,飞机数字化柔性装配具有结构简单,空间开敞等优点。

由机轮廓外形复杂,且在飞机设计过程中未给定位器预留连接接头,所以需要设置专用的工艺接头过渡连接定位器与飞机部件,根据飞机部件的不同,工艺接头与飞机部件之间的连接方式可设置成螺栓连接。磁力吸附或真空吸附。在机身段(部)件装配中,工艺接头与机身之闻通常为螺栓连接,图3.2为A400M数字化柔性装配系统中的机身工艺接头。机身工艺接头将定位器的集中载荷传递至机身,在机身工艺接头与机身的连接区域受载情况较为恶劣。因此,合理设计机身工艺接头的结果及其与机身的连接方式是保障机身数字化装配安全性的关键口。

4 数字化测量技术

数字化测量技术是以计算机控制来完成自动、快速、精准的测量。数字化测量技术主要涉及测量分析软件与数字化测量设备两部分内容。测量分析软件一方面要与测量设备有良好的数据输入输出通道,精确获得测量数据和理论数字模型,对原始三维数据和实际采集的数据进行对比,并兼有模拟分析和现场分析的能力;另一方面要能与硬件控制软件配合,将分析得到的结果传递给控制软件,以驱动、控制数字化柔性调姿工装。另外,此类软件还可以进一步实现异常状态的检测、多维状态的识别、对操作时难以达到状态的可视信息化等。相对于传统测量设备,数字化测量设备具有检测速度快、安装和操作便捷、可动态测量、测量精度及效率高等特点。目前,最先进的测量设备是激光跟踪仪,激光跟踪仪是近十年来才发展起来的新型测量仪器,集激光干涉技术、光电检测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论于一体,实时扫描测量,具有极高的测量精度及效率,可以对三维数据进行直接输入输出,并具有广泛、通用的接口,能够很容易地与其他数字化设备连接工作。使用激光跟踪仪进行测量时,跟踪头到被测目标点的距离可达几十米,完全能够满足机身部件装配的需要。图4.1为API公司的第三代激光跟踪仪在波音737数字化装配系统中的应用。

结论

本文介绍了目前飞机装配的主要技术。为解决目前国内在飞机装配柔性工装因缺乏深入的研究应用而导致的数量较少,不能形成规模的问题,提出了飞机数字化装配的三种关键技术,为解决上述问题起到了抛砖引玉的作用。

计算机数字控制技术篇8

我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程,为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术,第十七、十八周,我们在学校进行了为期两周的数控实习,经过两周的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。

还没开始实习的时候,我就在网上搜索相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完。

在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用,在老师的指导下,我们很快就上手了,踏入了数控这个门槛,还适当地给我们布置些作业,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余,我们还发挥自己的想象空间,自己尝试着车一些自己想要有图案零件,效果还不错。

以上是我的实习工作总结,时光总是匆匆而逝,很快两个星期就这样过去了。大二了,我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。

随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。两的数控实习带给我们的,不全是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。

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计算机数字控制技术篇9

随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床,对其进行数控化改造,这样可以降低成本,提高效益。

我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程,为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术,第十七、十八周,我们在学校进行了为期两周的数控实习,经过两周的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。

还没开始实习的时候,我就在网上搜索相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成.

在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用,在老师的指导下,我们很快就上手了,踏入了数控这个门槛,还适当地给我们布置些作业,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余,我们还发挥自己的想象空间,自己尝试着车一些自己想要有图案零件,效果还不错。

时光总是匆匆而逝,很快两个星期就这样过去了。大三了,我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。

随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。两的数控实习带给我们的,不全是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。

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计算机数字控制技术篇10

引言

本次设计主要采用TI公司生产的32位浮点数字信号处理芯片TMS320VC33作为系统的主控芯片;采用Analog公司生产的16位模数转换芯片AD976作为模数转换芯片;采用Linear公司生产的八阶开关电容式低通滤波器LTC1064-2作为硬件滤波芯片。本系统功能的实现主要分为两个部分即:硬件电路设计和DSP软件程序设计。

1. 硬件电路设计

考虑到系统功能的实现,硬件电路设计主要分为四个部分即:信号前置处理和信号滤波处理、信号AD转换、DSP功能实现,计算机接口电路。系统框图如图1:

1.1 信号前置处理和滤波处理

信号前置主要是通过DG419二选一模拟开关对两个量程的信号进行切换选通,DG419的控制端由DSP直接控制,模拟信号通过DG419送给LF356运算放大器,进行信号的放大和一级滤波。这里用运算放大器人为作了一个二阶滤波器,将信号整形处理幅值为±10V的准备供给AD的电压信号。通过前置处理的模拟信号经过DG419进行选择由DSP控制分成两种情况即通过LTC1064-2滤波通道或者直接送给AD976,通过LTC1064-2的将前置信号的高频滤掉,滤波器的转折频率由DSP提供的滤波时钟控制。

1.2 模数转换

信号经前置整形和滤波后的±10V电压信号送到模数转换器AD976,一个模拟量经AD转换后产生16位数字电压量,在转换结束后由AD976的BUSY管脚的状态给后面的74HC574一个锁存脉冲,将16位数字量信号锁存到74HC574上,等待DSP来读取数据。这里面AD976的转换及前置DG419的信号选通都是由DSP主控的,从时间上能够保证读取AD转换后的有效数据。

1.3 DSP功能实现

TMS320VC33是TI公司生产的高性能浮点数字信号处理芯片,根据DSP芯片本身的特点需要考虑几个方面:

(1) 电源供给

DSP本身使用3.3V工作电压,使用1.8V锁向环电压,需要采用TI公司推荐的电源芯片TPS767D318将+5V电源电压转换成3.3V和1.8V。

(2) 晶振产生电路

根据使用的晶振不同采用的晶体振荡起振电阻和电容不同,这里采用10M晶振,起振电阻和电容分别选用470欧姆和15pF电容。

(3) 锁向环电路

锁向环需要采用推荐电路,注意用的电阻分别为100欧姆和103电容。

(4) 电平转换电路

由于DSPVC33只能接受3.3V电平信号,因此需要用电平转换芯片74LVT245进行电平转换,同时考虑对74LVT245的读写逻辑操作。

1.4 计算机接口电路设计

计算接口电路框图如图2所示。

计算机接口电路主要完成计算机与DSP通信的功能。计算机通过给DSP一个硬件中断向DSP发送数据,当DSP响应硬件中断后通过程序将中断清除。计算机通过逻辑控制数据判断FIFO状态,决定读取FIFO数据的时间。这样完成了DSP与上位计算机的接口。

2. DSP软件程序设计

DSP软件程序设计主要完成发送通道选择采样时钟、滤波时钟;采集AD数据;处理AD数据(包括数字滤波和数据整理);保存数据到FIFO存储器;处理硬件中断。DSP软件程序流程图如图3、图4、图5所示。