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dsp课程心得体会范文

时间:2019-06-22 06:15

求DSP学习建议

有些资料可供你参考:DSP的特点 对于没有使用过DSP的初学者来说,第一个困惑就是DSP其他的嵌入式处理器究竟有什么不同,它和单片机,ARM有什么区别.事实上,DSP也是一种嵌入式处理器,它完全可以完成单片机的功能. 唯一的重要的区别在于DSP支持单时钟周期的乘-加运算.这几乎是所有厂家的DSP芯片的一个共有特征.几乎所有的DSP处理器的指令集中都会有一条MAC指令,这条指令可以把两个操作数从RAM中取出相乘,然后加到一个累加器中,所有这些操作都在一个时钟周期内完成.拥有这样一条指令的处理器就具备了 DSP功能. 具有这条指令就称之为数字信号处理器的原因在于,所有的数字信号处理算法中最为常见的算术操作就是乘-加.这是因为数字信号处理中大量使用了内积,或称点积的运算.无论是FIR滤波,FFT,信号相关,数字混频,下变频.所有这些数字信号处理的运算经常是将输入信号与一个系数表或者与一个本地参考信号相乘然后积分(累加),这就表现为将两个向量(或称序列)进行点积,在编程上就变成将输入的采样放在一个循环buffer里,本地的系数表或参考信号也放在一个buffer里,然后使用两个指针指向这两个buffer.这样就可以在一个loop里面使用一个MAC指令将二者进行点积运算.这样的点积运算对与处理器来说是最快的,因为仅需一个始终周期就可以完成一次乘加. 了解DSP的这一特点后,当我们设计一个嵌入式系统时,首先要考虑处理器所实现的算法中是否有点积运算 ,即是否要经常进行两个数组的乘加,(记住数字滤波,相关等都表现为两个数组的点积)如果有的话,每秒要做多少次,这样就能够决定是否采用DSP,采用多高性能的DSP了. 浮点与定点 浮点与定点也是经常是初学者困惑的问题,在选择DSP器件的时候,是采用浮点还是采用定点,如果用定点是16位还是32位?其实这个问题和你的算法所要求的信号的动态范围有关. 定点的计算不过是把一个数据当作整数来处理,通常AD采样来的都是整数,这个数相对于真实的模拟信号有一个刻度因子,大家都知道用一个16位的AD去采样一个0到5V的信号,那么AD输出的整数除以2^16再乘以5V就是对应的电压.在定点DSP中是直接对这个16位的采样进行处理,并不将它转换成以小数表示的电压,因为定点DSP无法以足够的精度表示一个小数,它只能对整数进行计算. 而浮点DSP的优势在于它可以把这个采样得到的整数转换成小数表示的电压,并不损失精度(这个小数用科学记数法来表示),原因在于科学记数法可以表示很大的动态范围的一个信号,以IEEE754浮点数为例, 单精度浮点格式: [31] 1位符号 [30-23]8位指数 [22-00]23位小数 这样的能表示的最小的数是+-2^-149,最大的数是+-(2-2^23)*2^127.动态范围为20*log(最大的数\\\/最小的数)=1667.6dB 这样大的动态范围使得我们在编程的时候几乎不必考虑乘法和累加的溢出,而如果使用定点处理器编程,对计算结果进行舍入和移位则是家常便饭,这在一定程度上会损失是精度.原因在于定点处理处理的信号的动态范围有限,比如16位定点DSP,可以表示整数范围为1-65536,其动态范围为20*log(65536\\\/1)=96dB.对于32定点DSP,动态范围为20*log(2^32\\\/1)=192dB,远小于32位ieee浮点数的1667.6dB,但是,实际上192dB对绝大多数应用所处理的信号已经足够了. 由于AD转换器的位数限制,一般输入信号的动态范围都比较小,但在DSP的信号处理中,由于点积运算会使中间节点信号的动态范围增加,所以主要考虑信号处理流程中中间结果的动态范围,以及算法对中间结果的精度要求,来选择相应的DSP.另外就是浮点的DSP更易于编程,定点DSP编程中程序员要不断调整中间结果的P,Q值,实际就是不断对中间结果进行移位调整和舍入. DSP与RTOS TI的CCS提供BIOS,ADI的VDSP提供VDK,都是基于各自DSP的嵌入式多任务内核.DSP编程可以用单用C,也可以用汇编,或者二者结合,一般软件编译工具都提供了很好的支持.我不想在这里多说BIOS,VDK怎么用这在相应的文档里说的很详细.我想给初学者说说DSP的RTOS原理.用短短几段话说这个复杂的东西也是挑战!^_^ 其实DSP的RTOS和基于其他处理器的通用RTOS没什么大的区别,现在几乎人人皆知的uCOSii也很容易移植到DSP上来,只要把寄存器保存与恢复部分和堆栈部分改改就可以.一般在用BIOS和VDK之前,先看看操作系统原理的书比较好.uCOS那本书也不错. BIOS和VDK其实是一个RTOS内核函数集,DSP的应用程序会和这些函数连接成一个可执行文件.其实实现一个简单的多任务内核并不复杂,首先定义好内核的各种数据结构,然后写一个scheduler函数,功能是从所有就绪任务中(通过查找就绪任务队列或就绪任务表)找出优先级最高的任务,并恢复其执行.然后在此基础上写几个用于任务间通信的函数就可以了,比如event,message box,等等. RTOS一般采用抢先式的任务调度方式,举例说当任务A等待的资源available的时候,DSP会执行一个任务调度函数scheduler,这个函数会检查当前任务是否比任务A优先级低,如果是的话,就会把它当前挂起,然后把任务A保存在堆栈里寄存器值全部pop到DSP处理器中(这就是所谓的任务现场恢复).接着scheduler还会把从堆栈中取出任务A挂起时的程序执行的地址,pop到PC,使任务A继续执行.这样当前任务就被任务A抢先了. 使用RTOS之后,每个任务都会有一个主函数,这个函数的起始地址就是该任务的入口.一般每个任务的主函数里有一个死循环,这个循环使该任务周期地执行,完成一部分算法模块的功能,其实这个函数跟普通函数没任何区别,类似于C语言中的main函数.一个任务创建的时候,RTOS会把这个函数入口地址压入任务的堆栈中,好象这个函数(任务)刚发生过一次中断一样.一旦这个新创建任务的优先级在就绪队列中是最高的,RTOS就会从其堆栈中弹出其入口地址开始执行. 有一个疑问是,不使用RTOS,而是简单使用一个主循环在程序中调用各个函数模块,一样可以实现软件的调度执行.那么,这种常用的方法与使用RTOS相比有什么区别呢?其实,使用主循环的方法不过是一种没有优先级的顺序执行的调度策略而已.这种方法的缺点在于,主循环中调用的各个函数是顺序执行的,那么,即使是一个无关紧要的函数(比如闪烁一个LED),只要他不主动返回,也会一直执行直到结束,这时,如果发生一个重要的事件(比如DMA buffer full 中断),就会得不到及时的响应和处理,只能等到那个闪烁LED的函数执行完毕.这样就使整个DSP处理的优先次序十分不合理.而在使用了RTOS之后,当一个重要的事件发生时,中断处理会进入RTOS,并调用scheduler,这时scheduler 会让处理这一事件的任务抢占DSP处理器(因为它的优先级高).而哪个闪烁LED任务即使晚执行几毫秒都没任何影响.这样整个DSP的调度策略就十分合理.RTOS要说的内容太多,我只能讲一下自己的一点体会吧 DSP与正(余)弦波 在DSP的应用中,我们经常要用到三角函数,或者合成一个正(余)弦波.这是因为我们喜欢把信号通过傅立叶变换映射到三角函数空间来理解信号的频率特性.信号处理的一些计算技巧都需要在DSP软件中进行三角函数计算.然而三角函数计算是非线性的计算,DSP并没有专门的指令来求一个数的正弦或余弦.于是我们需要用线性方法来近似求解. 一个直接的想法是用多项式拟合,这也正是大多数DSP C编译器提供正余弦库函数所采用的方法.其原理是把三角函数向函数空间{1,x,x^2,x^3....}上投影,从而获得一系列的系数,用这些系数就可以拟合出三角函数.比如,我们在[0,pi\\\/2]区间上拟合sin,只需在matlab中输入以下命令: x=0:0.05:pi\\\/2; p=polyfit(x,sin(x),5) 就得到5阶的多项式系数: p = 0.00581052047605 0.00580963216172 -0.17193865685360 0.00209002716293 0.99969270087312 0.00000809543448 于是在[0,pi\\\/2]区间上: sin(x)= 0.00000809543448+0.99969270087312*x+ 0.00209002716293*x^2-0.17193865685360*x^3+ 0.00580963216172*x^4+0.00581052047605*x^5 于是在DSP程序中,我们可以通过用乘加(MAC)指令计算这个多项式来近似求得sin(x) 当然如果用定点DSP还要把P这个多项式系数表用一定的Q值来改写成定点数. 这样的三角函数计算一般都需要几十个cycle 的开销.这对于某些场合是不能容忍的 另一种更快的方法是借助于查表,比如,我们将[0,pi\\\/2]分成32个区间,每个区间长度就为pi\\\/64,在每个区间上我们使用直线段拟合sin曲线,每个区间线段起点的正弦值和线段斜率事先算好,存在RAM里,这样就需要在在RAM里存储64个 常数: 32个起点的精确的正弦值(事先算好): s[32]={0,sin(pi\\\/64),sin(pi\\\/32),sin(pi\\\/16)....} 32个线段的斜率: f[32]={0.049,.....} 对于输入的每一个x,先根据其大小找到所在区间i,通常x用定点表示,一般取其高几位就是系数i了,然 后通过下式即可求出sin(x): sin(x)= s*f 这样一般只需几个CYCLE就可以算出正弦值,如果需要更高的精度,可以将区间分得更细,当然,也就需 要更多的RAM去存储常数表. 事实上,不仅三角函数,其他的各种非线性函数都是这样近似计算的. 1. 接触DSP 在参加过一次社会上多的尽乎到了泛滥地步的DSPxxx培训班之后,我自信已经具备DSP工师资格,便欣喜若狂跑道书店买了一本名为DSP xxx应用的书,作者叫xxx,并且是这个领域的牛人,这本书确实是很出色的书籍.但是当时,对于我这个对DSP一窍不通、刚刚入门的人来说却建立了一个错误的概念——DSP是个很容易的领域,只要培训一下,再稍微看看书,就可以成为专家.所以,现在看来,这些都是误导,我认为学习DSP技术应该分为两个阶段,第一阶段学习DSP技术基础概念;第二阶段学习DSP技术的行业应用.那本DSP xxx应用的书,它更适合书名应叫做DSP中的数学或物理运用...什么的. 2. 购买DSP学习套件 有了兴趣,就要去学习,于是我撺掇领导批准购买了DSP学习入门套件(DSK),许多公司均有销售,如TI等,大概是需要3000-4000人民币.买后不久,我就发现,这种套件对于我来说一点用处都没有.因为我的基础知识实在是太差了.这些套件对于我来说,只是另一种涵义的PC机及一些外围设备,想要懂的这些东西,我就需要去读更多的相关书籍,这时,很难没有想要放弃的念头,我开始有点畏惧DSP这种技术,门槛太高了.可是,我不能放弃,我已经投入了许多的金钱和时间,我不想丢掉这4000元钱,也不能对领导没有交待.事实上,我没有想到,我将付出更多的钱和时间去学习. 3. 再次参加培训班,再次购买DSP书籍 在我就感到了无助,困惑之际.我又想到了放弃.虽然我的数学还算不错,但其中遇到的一些问题在我思考后,还是无法解决,我越来越畏惧DSP了.于是,我开始在google上搜索DSP培训相关的信息,终于发现闻亭公司DSP培训中心的教程和内容正是我一直寻找的东西.也许是DSP技术对我的有着巨大的诱惑力,也许是我的之直着,我又一次勇敢的报名参加了培训.32个课时之后,解决了我半年多来积累的很多粗浅的问题.再翻开培训教材刚刚复读了第一章时,我想如果这本教材是我读到的第一本书,并且我没有花4000元买那个可*的学习套件,我会毫不犹豫的投降,放弃学习DSP,但.......那个可*的xxx作者,他的书怎么可以用作教学呀.他的书虽然让我对DSP产生了浓厚的兴趣,却把我引到了一条艰难的路上,而且花了那么多的冤枉钱....既然事已如此,我只有慢慢的去读这些书籍,在我读到教材的后面章节以后,我开始明白前面章节的内容,所以当你读书遇到不明白的时候,千万不要气馁.有时,一个内容,可能需要读上几遍,才能明白,这比一开始的感觉要好的多了. 4. 实验——至关重要的一步 现在,从你的架子上取下那套DSK,去尝试做一些小实验,我的第一个实验是正弦发生器,这个实验比较简单,但是它也花费了我几周的时间去读大量的关于串口、编码、寄存器等的书并且进行大量的实验.这个执行半小时的正弦发生器,让我查阅了恨不得够组建一个图书馆的书籍,而且这个东西没有任何用途.我是用汇编语言在54x中执行,这个实验让我很好的理解了什么是DSP,什么是McBSP, DMA, 等.当然问题也同步产生了,我就又不得不做了许多的实验去验证.我建议,在系统未定型之前,使用mathlab\\\/simulink进行仿真,并且可以多实验几种芯片,这样可以让你明白更多的内容.我觉得我就要成为一个真正的DSP工程师了,我度过了最困难的时期.我觉得自己是个英雄,嘿嘿. 5. 去寻找一份与DSP相关的工作,去当个DSP工程师 我希望困难已经过去,但这种愿望为时过早了.在DSP的研究中,我还遇到了很多的困难,由于篇幅有限,我就不在进行描述了.反正,如果想成为真正的DSP专家,就不要期望事情会变得容易.有些DSP开发人员并不知道什么是真正的0和1,他们只会查阅各种参考书籍和参数表,我们并不提倡这种做法.因为这些人选择了一种简单的做法,但是他们并不是真正的DSP开发人员.他们只是编写一些他们不理解的代码,他们似乎在担当着一台编码器的角色. 6. 总结 这篇文章只是我的一点感慨,可能并不是很适用现在的DSP开发工程师,因为,市面上已经有了供你学习的DSP教学套件,搭配了多种实验供你参考,轻松入门,如:闻亭公司的大学实验箱什么的.这个实验箱提供了一个很好的实验环境,并且为初学的你设计了多种实验、教材,让你由浅入深的学习.不会向我似的,绕一大圈才走到正确的路上.另外,你也可以向他们的工程师咨询.

DSP 如何 入门

学要学什么基础知识

献给DSP2812初2010年06月15日 星期二 下午 11:57DSP数字信理器(Digital Signal Processing ,简称DSP)是一门许多学科而又广泛应用于许多领域兴学科。

20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。

数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。

在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。

德州仪器(TI公司)、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。

TMS320F2812数字信号处理器是TI公司最新推出的32位定点DSP(Digital signal o数字信号处理器)控制器,是目前控制领域最先进的处理器之一。

其频率高达150MHz,大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力。

TMS320F2812芯片基于C\\\/C++高效32位TMS320C28x DSP内核,并提供浮点数学函数库,从而可以在定点处理器上方便地实现浮点运算。

在高精度伺服控制、可变频电源、UPS电源等领域广泛应用,同时是电机等数字化控制产品升级的最佳选择。

TMS320F2812的主要特点如下:具有32位定点DSP TMS320C28xTMCPU内核l 存储器4K 16 Boot ROM18K 16 RAM128K 16 Flashl 速度6.6ns的指令周期,每秒可以执行150M条指令。

l 事件管理器(EV)12路比较PWM通道;4个16位通用定时器,均具有4种计数模式;6个全比较单元;6个捕获单元,其中4个具有连接正交编码器脉冲的功能;外部时钟输入和外部比较输入。

l 模\\\/数转换器(ADC)内置具有两个8选1多路切换器和双采样保持器的12位ADC内核;快速的转换时间(S\\\/H+转换)为80ns(ADC工作在25MHz);16个模拟输入通道;自动排序功能,具有两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器,可独立以双排序器模式工作,也可级连后组成最多可选择16个通道的模式,每次需要转换的通道均可通过编程来选择。

多个触发源可启动ADC,可通过软件、EVA、EVB和外部引脚来触发;采样和保持获取时间窗具有单独的预定标。

l 具有56个单独可编程的多路复用I\\\/O引脚l 串行外设接口模块(SPI)l 串行通信接口模块(SCI)l CAN控制器模块(CAN)l 多通道缓冲串行口(McBSP)以上内容是让初学者对于DSP2812有一个较为专业性的印象,也不必刻意去记什么,当我们具体要用到有关参数的时候自然就知道这些技术数据的意义了。

本文力求以一个初学者的角度,完美的讲述每一个可能出现在初学DSP过程中出现的问题。

目前的大学教育,存在的一个最大问题就是老师不顾二三的就开始讲述课本内容,而不交代清楚学习该课程的意义、目的、实际应用情况、发展情况及一些相关领域的知识,缺乏概述性内容,也许有一些,但大多是交代的不够,以至于学生在学习这门课的时候一头雾水,从开始就不知道要干啥,到后来越听越觉得是天书,孰知学生也很无奈,“我也不想睡觉,我也不想旷课,是你逼我的”。

所以在开始讲述一个大家都觉得陌生的内容时,我们在最开始的时候要细细交代,越细越好,一定要让学生理清学习的思路,明白学习研究的方向,这是无比重要的。

等到学生入门以后,遇到的问题都是很好解决的,因为学生知道解决问题的目的、方向,会自己去思考,而那时候老师的作用已经不再是那么重要了,老师更多的似乎应该是设置一些障碍,让你寻着不同思路去解决,而不是直接告诉你一条解决的办法。

我们要从回答一个最简单的问题做起。

很多学生往往感觉问题太简单而不敢问老师,我这里说的这个简单,指的是非常简单甚至是学生自己都感觉低级而难以启齿的问题,它可能跟正题根本就没什么关系,因为在大多数时候若是学生能问出和课程相关的问题,已经说明他学会了很多内容,并开始入门了,一个对你讲述内容一窍不通的学生,是不可能问出任何有深度的问题的。

学生在这里遇到的难以启齿的问题恰恰是DSP初学者们遇到的第一道门槛。

这是我学习DSP之初的亲身感受,由于问题太简单,总是不好意思问老师问同学,所以只能靠自己解决,故很是吃力。

所以,对于初学DSP的同学来说,交代清楚一些初级的问题,解决一切小疑团是非常重要的。

归纳起来对于DSP初学者的入门要交代清楚以下几个内容:1. DSP是个什么东西,基本原理是什么

2. DSP能用在什么地方,为什么要去研究

3. 怎么开展研究工作,需要什么软硬件设备

需要的基础知识,最开始学什么

万事开头难,对于DSP的初学者也不例外。

那么本站将着力解决你在学时DSP之初遇到的种种问题,一步一步手把手的带你进入DSP的神奇世界。

当你成功跨越入门难题之后,那么剩下的路就要靠你自己去走了,因为当你投入到具体的课题以后,你会发现在研究中所碰到的各种问题只有你自己才能够真正解决,这正是充分发挥你主观能动性,考验你能力的时候了,那时候也正是你不断摸索前进的过程,你会逐步发现你已经完全入门走向精通了,这正是我希望看到的。

本人是电力电子专业毕业的硕士研究生,从事DSP的工作三年有余,在学习之初遇到了很多困难,很期望能寻找到一些初学者的入门技巧,或是类似教程的东西,而今,本人将就这几年所研究的成果及心得体会毫无保留的奉献给大家,对初学者当然会有抛砖引玉、无师自通、豁然开朗的作用,对于DSP的共同工作者来说,则是一个互相学习、交流经验、共同进步的良好契机。

祝初学者速成,同道中人工作顺利。

怎么学习DSP或者FPGA的开发。

求高人指点

FPGA我也开始学习已经一年多了,没有基础没有其他人帮助的情况下,要在半年实现FPGA的OFDM调制是不太可能的。

先熟悉环境,多用Verilog写代码。

先了解通信原理知道什么是OFDM,在MATLAB上面进行算法研究,通过了以后才能在FPGA上面实现的。

使用FPGA进行数字信号处理还是蛮好的,最近我也才写了一些相关的代码。

个人感觉首先需要对DSP要有所了解,然后做几种常用的滤波器,然后是FFT必须要的。

当然各种调制方式FSK,ASK,QAM也可以尝试的。

先只需要把原理设计出来以后进行仿真就能看到效果的。

当然如果不想写testbench,一般可以用signaltap直接调试也更为直观。

这是我的理解了。

门电路与逻辑代数基础800字心得体会

我的体会是入门难,学好更难,多泡论坛,多看书,多做项目。

你要去fpga和dsp等领域的大牛的blog找啊,多的是。

跪求proteL实验报告的实验总结及心得体会,满意了保证加分。

学习protel软件的体会  摘 要:介绍了Protel 99 SE的系统结构、主要特色以及在电路设计中的应用,指出了设计中出现的问题,并给出了具体的解决方法。

  关键词:Protel 99 SE;电路原理图;印刷电路板;电路设计  2007年8月,在江苏省教育厅统一组织的“四新培训”活动中,我参加了由东南大学举办的“电子线路CAD——protel软件应用”培训。

  作为初学者,我通过为期8天的学习,比较全面地了解和掌握了绘制、编辑电路原理图和印制电路图的方法和技巧,并能处理一些常见问题。

在对protel软件的学习中,我有不少心得体会,下面我就谈一下我的学习体会。

  一、简要介绍Protel软件。

Protel是protel公司在80年代末推出的一款功能强大的电路CAD软件,其所设计的电子电路产品范围,涵盖了从小型的电子产品,一直到复杂的电子计算机,是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。

我所学习的Protel 99 SE 是Protel公司推出的最新版本,应用于电路原理图设计、电路板设计等,他基于Windows环境,功能强大,人机界面友好,能让人们在具有最完整的功能环境下,提升设计上的品质和效率。

  二、Protel99SE软件的组成。

Protel99SE由五大系统构成。

  1.原理图设计系统---原理图设计系统是用于原理图设计的Advanced Schematic  系统。

这部分包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch以及用于修改、生成零件的零件库编辑器SCHLib。

  2.印刷电路板设计系统---印刷电路板设计系统是用于电路板设计的 Advanced PCB。

这部分包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器PCBLib。

  3.信号模拟仿真系统---信号模拟仿真系统是用于原理图上进行信号模拟仿真的SPICE 3f5系统。

  4. 可编程逻辑设计系统---可编程逻辑设计系统是基于CUPL的集成于原理图设计系统的PLD设计系统。

  5.Protel99SE内置编辑器---这部分包括用于显示、编辑文本的文本编辑器Text和用于显示、编辑电子表格的电子表格编辑器Spread。

  三、Protel99SE的主要特色。

  1.Protel99SE系统针对Windows NT4\\\/9X作了纯32位代码优化,使得Protel99SE设计系统运行稳定而且高效。

  2. SmartTool(智能工具)技术将所有的设计工具集成在单一的设计环境中;SmartDoc(智能文档)技术将所有的设计数据文件储存在单一的设计数据库中,用设计管理器来统一管理;SmartTeam(智能工作组)技术能让多个设计者通过网络安全地对同一设计进行单独设计,再通过工作组管理功能将各个部分集成到设计管理器中。

  3. 对印刷电路板设计时的自动布局采用两种不同的布局方式,即组群式和基于统计方式;新增加了自动布局规则设计功能;增强的交互式布局和布线模式。

  4.电路板信号完整性规则设计和检查功能可以检测出潜在的阻抗匹配、信号传播延时和信号过载等问题; 广泛的集成向导功能引导设计人员完成复杂的工作。

  5.原理图到印刷电路板的更新功能加强了Sch和PCB之间的联系; 可以用标准或者用户自定义模板来生成新的原理图文件;集成的原理图设计系统收集了超过60000个元器件。

  6.通过完整的SPICE 3f5仿真系统可以在原理图中直接进行信号仿真;可以选择超过60种工业标准计算机电路板布线模板或者用户可以自己生成一个电路板模板。

  四、用Protel99SE进行电路设计的基本步骤。

  1.设计电路原理图  电路原理图的设计是整个电路设计的基础,因此电路原理图要设计好,以免影响后面  的设计工作。

电路原理图的设计一般有如下步骤:  (1)设置原理图设计环境;(2)放置元件;(3)原理图布线;(4)编辑和调整;(5)检查原理图;(6)生成网络表。

  2.设计印刷电路板  印刷电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路,因此,印刷电路板设计是电路设计中最重要、最关键的一步。

通常,印刷电路板设计的具体步骤如下:  (1)规划电路板;(2)设置参数;(3)装入网络表;(4)元器件布局;(5)自动布线;(6)手工调整。

  五、实例  下面以两级放大电路的设计来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。

  设计要求:(1)使用单层电路板;(2)电源、地线铜膜线的宽度为1.27 mm;(3)一般布线的宽度为0.635 mm 。

  1. 设计电路原理图  原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后是在正确性和布局合理的前  提下力求美观。

根据以上所述的电路原理图设计步骤,两级放大器电路原理图设计过程如下:  (1) 启动原理图设计服务器  进入Protel 99 SE,创建一个数据库,执行菜单File\\\/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理图设计文档。

双击文档图标,进入原理图设计服务器界面。

  (2) 设置原理图设计环境  执行菜单Design\\\/Options和Tool\\\/Preferences,设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。

  (3) 装入所需的元件库  在设计管理器中选择Browse SCH页面,在Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD\\\/Remove按钮,在弹出的窗口中寻找Protel 99 SE子目录,在该目录中选择Library\SCH路径,在元件库列表中选择所需的元件库,比如Miscellaneous devices

电子信息工程本科大一大二都开设了什么课程

你好,我的本科是电子信息科学与技术 ,我现在已经大四了数学是的基础:《高等数学》《线性代数》《概率论与数理统计》在大一大二一定会学的。

《函数》(复变这门课有的工科专业可能不学,考研也不考。

但对于电子信息类的学生还是很重要的)。

专业基础课:《模电》《数电》《信号与系统》《c语言》这些专业课中的基础,一般也会放在大一大二学习,为进一步学习专业知识打好基础 (有的学校还会习《数电》的时候开设《EDA》主要学习一下VHDL,在学习《信号与系统》的时候会学一下《matlab》)专业课:《通信原理》《信号处理》《dsp》《微机原原理》《电磁场与电磁波》这些可能会放在大二学习,如果学校要求比较高的话其他:还有一些政治课,专业指导等其他的课程一般都会放在大一大二上。

希望我的回答对你有帮助。

数控专业毕业论文总结怎么写

数控技术和数控装备是制造工业现的重要基础。

这个基础是否牢固直接影响到一个的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。

因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。

特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。

但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。

在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。

为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

1 总体战略 制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。

通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。

1.1 以科技创新为先导 中国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。

但回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不多。

这种局面在发展初期的起步阶段,是无可非议的。

但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪,这一常规途径就很难行通了。

例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服,还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字式伺服发展到用网络(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又跟着发展此类系统,前途仍不乐观。

这种老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势,因此要进一步扩大市场占有率,难度自然就很大了。

为改变这种现状,我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断,大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。

在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。

这样,才不会被国外牵着鼻子,永远受别人的制约,才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场,打开国际市场,使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。

1.2 在商品化上狠下工夫 近几年我国数控产品虽然发展很快,但真正在市场上站住脚的却不多。

就数控系统而言,国产货仍未真正被广大机床厂所接受,因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多,而装备新机床的却很少,机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。

这当然不是说旧机床的数控化改造不重要,而是说明从商品的角度看,我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。

影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外,更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。

以往,一些数控技术和产品的研究、开发部门,所追求的往往是一些体现技术水平的指标(如多少通道、多少轴联动、每分钟多少米的进给速度等等),而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视,在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。

从而出现某些产品鉴定时的水平都很高,甚至也获各种大奖。

但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意,最后丧失了信誉,打不开市场。

这说明,高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的,将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努力。

另一方面,数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于大批量生产,应用环境也不那么简单。

数控产品是在生产环境中使用,面临的是五花八门的工艺问题。

如果开发部门对这些问题掌握得不透,就难以将产品设计得很完善。

而且数控产品的某些问题在开发、试用,甚至鉴定时都难以发现。

这就造成,同样型号的数控机床在有的用户那儿运行得很好,而在别的用户那儿却表现欠佳。

或者同样型号的数控机床用于加工某些零件工作得很好,但用于加工其他零件时却不尽人意。

出现这种情况,有时是用户操作人员的水平问题,但有时就是数控产品本身潜在问题的暴露。

为解决这一问题,国外一些公司设立了专门机构来测试考验自己的产品,如为考验新开发的数控系统,厂家自己设计和从生产实际中收集了大量零件程序,让数控系统运行各种各样的程序,一旦发现问题,即立即反馈给开发部门予以解决。

经过这样的测试考验过程后,数控系统的潜在问题就大为减少。

以往,我们的产品就很少进行这样严格的全面的自我测试考验。

好些问题要等到用户去给我们挑出来。

这样,即使一个小问题也将严重影响国产数控产品的声誉。

因此,我们应充分重视上述问题,在商品化上切实狠下工夫,将其作为数控产业的主干来抓,贯穿于技术研究、产品开发、试制、生产等的全过程中,从而将我们已有的技术水平较高的数控产品变成真正有市场的好商品。

1.3 将管理和营销作为产业发展重点 经过20来年市场风雨的冲击,国人已越来越认识到,技术固然重要,但在市场经济的环境下,要在激烈的全球竞争中获胜,管理和营销就显得更为重要。

例如,我国台湾生产的数控机床不但占领了大陆市场的相当大的份额,而且还打进了美国市场。

是台湾数控机床的技术和质量超过美国了吗

显然不是。

那他们靠的是什么

重要的一条就是在企业管理和产品营销上下了工夫。

而我们长期以来把主要精力放在开发技术和提高水平上,忽视了经营管理、市场开拓、产品营销等方面的工作,结果在新技术、新产品开发出来以后,在产品质量提高以后,企业仍然处于产品销售不畅的困境〔1〕。

国内外的经验说明,数控产品的竞争力不仅取决于技术,更取决于经营管理能力和营销能力。

因此,从现在起我们应将管理和营销作为产业发展重点,真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚,建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。

通过这种机制,一方面切实加强企业管理,激发企业负责人和广大职工的负责精神、创造精神和献身精神,努力提高产品的竞争能力;另一方面充分调动企业内外、行业内外一切积极因素,大力加强市场开拓力度,奋力打通营销渠道。

可以坚信,有过硬竞争力的产品,再加上北京开关厂那样的“找、挣、钻、抢”精神,我们就一定能在市场竞争中取得胜利。

1.4 大力加强技术支持和服务 数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务是相当重要的。

以前国产数控产品丧失信誉的原因,除可靠性问题外,另一大问题就是缺乏有力的技术支持和服务。

用户花了很多钱买的数控机床或数控系统,一旦出现问题却叫天天不应,叫地地不灵,以后谁还敢买我们的产品。

因此,应将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓,使我们在市场上向纵深挺进时,有一个强大后方。

因此,为了取得数控产品市场竞争的全面胜利,必须建立以技术支持和服务为核心的强大后方。

当然,为赢得主动,后方也须主动出击。

目前,利用先进的信息技术手段(如网络和多媒体),将为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。

1.5 坚持可持续发展道路 可持续发展是下一世纪企业发展的重要战略,我国数控产业要有大的发展也必须坚持走可持续发展的道路。

绿色是实现可持续发展的重要途径,其主要思想是清洁和节约。

为此应大力加强绿色数控产品的开发,加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化,主要战略措施应考虑以下几方面:①有效减少产品制造及使用过程中的环境污染。

如减少数控机床的铸件结构,消除铸造对环境的污染;将数控机床主轴的润滑以油气润滑、喷油润滑等取代油雾润滑,减少对生产环境的污染;在精密数控机床及其运行环境的温度控制中取消氟利昂制冷的恒温技术;以电传动代替机械传动,减少噪声污染。

②大幅度降低资源消耗和能源消耗。

如以软件代替硬件,从而减少硬件制造的资源和能源消耗及污染,并减少产品寿命结束后硬件装置的拆卸回收问题;以永磁驱动代替感应驱动,提高效率和功率因数,节约能源;以电传动代替机械传动,提高效率,减少能源消耗。

③加强用数控技术改造传统机床。

这既符合运用信息技术和自动化技术改造传统产业,使传统产业生产技术和装备现代化这一产业可持续发展的目标得以实现,又可取得巨大的经济效益。

我国拥有普通机床数百万台,加强用数控技术改造传统机床将成为下世纪我国数控领域的重要发展方向。

④大力发展绿色数控机床。

绿色数控机床应是材料消耗少、能耗低、无污染,寿命长且便于拆卸回收的新型机床。

例如,以并联结构代替串联结构就是开发绿色数控机床的一条途径,这是因为并联结构机床消耗的金属材料仅为常规串联结构机床的几分之一,其加工量也比常规机床大幅度减少,特别是消除了大型结构件的铸造,这将显著降低机床制造过程中的能源消耗和对环境的污染。

此外,并联结构机床有利于采用电传动,效率高,可有效降低使用中的能源消耗。

国际标准化组织制定了ISO14000环境管理标准,全球环境问题“法律化”的趋势正在进一步发展,可持续发展将成为企业通向国际市场的通行证〔2〕。

因此,我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场,我们的企业就必须“从我做起,从现在做起”。

2 技术途径 2.1 发展具有中国特色的新一代PC数控系统 数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统,将是推动数控产业化进程的有效技术途径。

实践证明,10年来我们所走的PC数控道路是完全正确的。

PC机(包括工业PC)产量大、价格便宜,技术进步和性能提高很快,且可靠性高(工业PC主机的MTBF已达30年〔3〕)。

因此,以其作为数控系统的软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比,而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果,如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等。

此外,以通用微机作为数控平台还可获得快速的技术进步,当PC机升级换代时,数控系统也可相应升级换代,从而长期保持技术上的优势,在竞争中立于不败之地。

目前,PC数控系统的体系结构有2种主要形式:(1)专用数控加PC前端的复合式结构;(2)通用PC加位控卡的递阶式结构。

另外还有一种正在发展的数字化分布式结构。

其方案是将由DSP等组成的数字式伺服通过以光缆等为介质的网络与数控装置连接起来,组成一完整的数控系统。

这种系统虽然性能很好,但由于开发和生产成本太高,近期难以被国内广大用户所接受。

我们认为,上述结构并不是符合中国国情的最好方案,适合中国国情的应是将所有数控功能全软件化的集成式结构,因为这种结构的硬件规模最小,不但有利于降低系统成本,而且更重要的是可以有效提高系统的可靠性。

几十年的经验表明,可靠性好坏是国产数控系统能否发展的关键。

虽然影响数控系统可靠性的因素很多,但过大的硬件规模和较低的硬件制造工艺水平往往对可靠性造成最大的威胁。

以往,国产数控系统在总体设计时由于种种原因的限制,不得不选用技术指标不太高的普通CPU,这样,为完成数控的复杂功能往往需要由多个CPU来组成系统,有时还需另加一些专用或通用硬件电路来实现数控系统的一些高实时性功能(如细插补、位置伺服控制等),从而造成系统硬件规模庞大。

对于数控系统这种批量不大的产品,在国内现有工艺条件下,很难从硬件制造的角度保证系统的可靠性,因而使得国产数控系统在生产现场的表现不佳,对国产数控系统的形象和声誉造成严重影响,使得不少用户现在还心有余悸。

因此,我们在开发新型数控系统时,应优先选用新型高性能CPU(如高主频的Pentium II、Pentium III等)作为系统的运算和控制核心,并尽量用软件来实现数控的所有功能。

这样,可大幅度减小系统硬件的规模。

此外,还应在软件设计、电源设计、接插件设计与选用、接地与屏蔽设计和施工等方面采用强抗扰高可靠性设计与制造技术,从而全面提高系统的可靠性。

由于一个新型高性能CPU可以代替数十个普通CPU(如80286、80386等),因此,在基于高性能CPU的PC平台上不仅可以完成数控系统的基本功能(如信息处理、刀补计算、插补计算、加减速控制等)和开关量控制功能(内装PLC),而且还可以完成伺服控制功能。

这样,以前由DSP完成的数字化伺服控制功能(如位置控制、速度控制、矢量变换控制等)均可由PC中的CPU完成,从而实现内装式伺服控制,这不仅有效缩小了数控部分的硬件规模,而且还大幅度缩小了伺服控制部分硬件规模。

这种具有内装PLC和内装伺服控制的全软件化集成式数控系统,其硬件规模将达到最小化,整个数控系统除一个PC平台外,剩下的只有驱动机床运动的功率接口和反馈接口。

这既有效提高了系统可靠性,又消除了信息传递瓶颈,提高了系统性能,同时还可显著降低系统成本,使系统(包括电机)售价将可降至现有数控系统的一半左右。

显然,这种高性能、高可靠性、低成本的新型数控系统将具有极强的竞争力,有望为开创中国数控的新局面作出贡献。

此外,集成化PC数控系统还有一大优点,就是容易实现开放式结构。

这是因为,这种系统的硬件本身已经是完全开放的,构成开放式数控系统的工作完全在软件上,只要制定好标准和协议,从信息处理、轨迹插补、加减速控制、开关量控制到伺服控制都可以实现开放,从而可大大方便用户的使用。

2.2 推进数控功能部件的专业化生产 解决数控系统问题后,如何实现数控机床的模块化设计与制造便是我国机床制造企业快速响应市场需求,在竞争中获胜的另一关键。

要实现数控机床的模块化设计制造,必须解决数控机床功能部件的专业化生产问题。

目前我国在这方面离实际需求还有相当大的差距。

因此,在今后的若干年内,我们必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。

其要点如下: (1)新型永磁电主轴单元 电主轴已成为国际市场上最热门的数控机床功能部件。

但目前这类产品几乎都为感应异步型,存在以下突出问题:①转子上存在绕组,有大电流流过,因此转子发热严重,直接影响主轴精度;②低速出力小且转矩脉动大,难以满足宽范围切削要求;③效率和功率因素低,不仅电机体积和重量大而且要求逆变器容量大、耗能多;④控制系统复杂、成本高。

因此,利用我国稀土永磁材料的优势,开发新型大功率、高效率、宽调速范围永磁同步型交流电主轴单元,将可有效解决现有电主轴存在的问题,形成具有中国特色的新一代电主轴产品。

由于永磁电主轴的机械结构和控制系统都较感应异步型电主轴简单,因此易于进行专业化大规模生产。

当然,这还要攻克主轴支承(陶瓷轴承、流体动静压轴承、磁悬浮轴承)技术、高精度高速动平衡技术、高速驱动、检测与控制技术、高可靠性安全保证技术等关键技术。

(2)廉价的高性能伺服系统 目前,一套进给交流伺服系统(驱动器+电机)的价格一般都在万元以上,主轴伺服系统的价格高达数万元,已成为降低国产数控机床成本的一大障碍。

因此,应配合新型集成化国产数控系统的发展,大力开发廉价的高性能内装式伺服系统。

由于内装式伺服的硬件部分只有电机和功率接口,充分利用我国的永磁资源优势,通过专业化生产可以把电机的造价降下来,而采用智能化的IPM模块作为功率接口也很便宜,因此将内装式进给伺服的价格控制在数千元以内,将内装式主轴伺服的价格控制在2万元以内,将是完全可能的。

(3)直线交流伺服系统 直线交流伺服系统是下一世纪数控机床不可缺少的功能部件,目前我国还没有成熟产品,因此应加强研究、开发和推广应用。

考虑到常规机床的防磁问题较难解决,而并联机床的防磁相对容易,因此可为常规结构机床开发感应异步型直线电机,为并联结构机床开发永磁同步型直线电机,从而扬长避短,构成符合实际应用要求的新型高速高精度进给系统。

在此基础上,可进一步开发将驱动与支承合二为一的磁悬浮工作台。

(4)零传动数控转台与摆头 数控转台与摆头是多坐标数控机床的关键部件,传统的采用高精度蜗杆蜗轮等传动的转台与摆头不仅制造难度大、成本高,而且难以达到高速加工所需的速度和精度,因而必须另辟蹊径开发新型零传动(无机械传动链)数控转台和摆头,以促进我国高速高精度多坐标数控机床的发展。

(5)高速高精度检测装置 高速高精度是下世纪数控机床发展的主题,这不但需要高性能的控制和驱动,同时还需要高品质的检测环节,因此应在现有技术基础上,进一步开发0.1 μm以上精度的高速(60 m\\\/min以上)线位移传感器和100万脉冲\\\/r的角位移传感器,此类技术国外对我国是封锁的。

2.3 加速数控机床的全国产化,打好市场翻身仗 数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产化和市场占有率上。

在上述总体战略指导下,采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数控机床)、带中间(普通数控机床)、促重型(重型关键装备)的方针,将是在国内市场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军,最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有效战术和策略。

关于普通数控机床的发展已有许多文章作了专门论述,因此下面仅就低价位数控机床、高速高效数控机床和重型数控机床的发展问题作一讨论。

(1)大力发展低价位数控机床 低价位机床是功能满足用户要求(无功能浪费)、技术指标适中、可靠性好、价格便宜的普及型数控机床。

这类机床已成为国际市场上数控机床的发展趋势之一,也是国内众多用户渴求的产品,其市场前景相当广阔。

然而,如果采用国外数控系统(包括伺服)按照传统思路来发展低价位机床,是很难将价格降至广大用户所能接受的水平的。

因此,采用本文提出的新型集成化国产数控系统来发展高性能的低价位数控机床,将是一条最有希望成功的道路。

只要有一定批量,由此构成的全国产普及型数控车床的售价完全可以控制在10万元以内,三坐标数控铣床可控制在15万元左右,加工中心可控制在20万元左右。

此价位的国产数控机床将是具有较强竞争力的。

(2)加速开发高速高效数控机床 高速高效是数控机床发展的另一大潮流。

发展高速高效数控机床的技术途径可有以下几条:①通过提高切削速度和进给速度,从而达到成倍提高生产效率,有效提高零件的表面加工质量和加工精度并解决常规加工难以解决的某些特殊材料(如铝钛合金、模具钢、淬硬钢)和特殊形状零件(如复杂薄壁零件)的高效加工问题。

②通过工艺复合,减少工件的安装次数,有效缩短搬运和装夹时间。

例如,将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心,可实现一次装卡完成零件的大部分(或全部)加工。

③采用高速高精度圆周铣加工孔和以螺旋轨迹插补实现不钻底孔的直接攻丝等新加工方法,大幅度减少换刀次数,提高加工效率。

④为数控机床开发智能寻位加工功能,消除对精密夹具和人工找正的依赖,有效缩短单件小批加工的准备时间。

在我国现实条件下如果沿用传统思路是难以实现上述途径的,因此,必须立足国情,结合实际勇于创新,大胆探索新的道路。

考虑到常规数控机床在总体结构上基本上采用工件和刀具沿各自导轨共同运动的方案,一方面由于机床传动环节刚性不足和导轨中的摩擦阻力较大,使运动部件难以获得高的进给速度;另一方面由于工件、夹具和工作台的总质量比较大,使之难以获得高的加速度。

此外,传统机床结构是一种串联开链结构,组成环节多、结构复杂,并且由于存在悬臂部件和环节间的联接间隙,不容易获得高的总体刚度,因此难以适应高速高效加工的特殊要求。

为此,开发国产高速高效数控机床时,可采用工件固定,以直线电机组成并联短链直接驱动主轴和刀具运动、将高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的适合于高速高效加工中心的新型结构。

采用该结构的高速高效数控机床不但速度高、刚度高,如果在传动与控制上处理得当,可以达到比常规机床更高的加工精度和加工质量,而且具有机械结构简单,零部件通用化、标准化程度高,制造成本低,易于经济化批量生产等显著优点。

因此,沿此思路发展高速高效数控机床将是一条符合国情、易于取得成功的道路。

(3)突破重型数控机床的设计制造技术 重型数控机床(特别是多坐标重型数控机床)是国民经济和国防生产中的重大关键设备,属于战略物资,真正先进的重型数控机床国外是不可能卖给我们的,因此,在我国下世纪数控产品的发展中必须依靠自己的力量进行解决。

发展重型数控机床必须有过硬的基础,我们在数控机床国产化的进程中应不断总结经验,加强基础技术和关键技术研究,充分发挥我国产学研相结合的优势,各部门通力合作、共同努力,争取在下世纪初取得突破性进展。

目前,在发展重型数控机床中除需加强基础理论研究外,还应加强其关键技术研究。

例如,重型机床的控制就是需要加以特殊解决的关键问题。

因重型机床加工的工件特别昂贵不允许报废,为了确保机床工作可靠,在数控系统中可采用双(或多)CPU冗余工作方案,以确保运算和控制的绝对正确,并在出现故障时自动诊断、自动修复或自动替补,确保加工不出问题。

此外,在电源上可采取双蓄电池供电的全隔离供电方案,即一组电池在给系统供电时,可对另一组电池进行充电,电网与控制系统是完全隔离的。

这就彻底消除了重型车间中电网电压波动厉害、干扰严重对数控系统造成的影响,从而有效保证系统的可靠性。

又如,重型数控机床的驱动也是一大关键问题。

当行程长度超过5 m,普通滚珠丝杆就难以胜任大负荷的传动,因此目前一般采用预加负载的双齿轮-齿条机构、静压蜗杆-蜗母条机构、四足(或双足)爬行进给机构等来实现长行程传动。

但这些方案存在结构复杂、速度和加速度低、动态性能差、难以达到高精度、维护保养复杂等问题。

为此可发展阵列式高效直线电机直接驱动技术和空间并联机构驱动技术,以新的途径来解决重型数控机床的高速、高精度驱动问题。

除此之外,机床结构的优化设计、长行程精密检测、重力变形补偿、切削力变形补偿、热变形补偿等也是重型数控机床中必须解决的关键问题,必须予以充分重视。

3 结语 制定符合中国国情的总体发展战略,确立与国际接轨的发展道路,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。

本文在对数控技术和产业发展趋势的分析,对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上,对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,提出了以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路的总体发展战略。

在此基础上,研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。

我们衷心希望,我国科技界、产业界和教育界通力合作,把握好知识经济给我们带来的难得机遇,迎接竞争全球化带来的严峻挑战,为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列,使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗

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