[发明专利]一种基于双核构架协同工作的数控系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于双核控制构架协同工作的数控系统，其特征在于，该系统包括：第一逻辑单元、第二逻辑单元和与门，第一逻辑单元与第二逻辑单元通过地址总线和数据总线连接，在第一逻辑单元的一输出端和第二逻辑单元的一输出端之间连接有与门；所述与门的输入信号为第一逻辑单元的控制信号和第二逻辑单元的第一反馈信号，与门的输出为同步控制信号；在机械加工开始时，第一逻辑单元首先将控制信号置为高电平，然后读入加工代码进行代码解释，利用节点管理所创建的向前看队列读取代码解释后的数据，再经过速度优化，速度实时控制与速度插补后输出一个插补周期内每个电机轴的运动数据，包括运动速度，运动距离和运动方向；第二逻辑单元在需要一个周期内每个电机轴的运动数据的时候，输出第一反馈信号；该第一反馈信号和第一逻辑单元的控制信号经与门并输出同步控制信号；第一逻辑单元在接收到同步控制信号后，将一个周期内每个电机轴的运动数据通过数据总线和地址总线传给第二逻辑单元，第二逻辑单元在接收一个周期内每个电机轴的运动数据后，经运算输出控制电机的脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的数控系统，其特征在于，所述第一逻辑单元包括：代码解释模块、节点管理模块、速度优化模块、速度实时控制模块和速度插补模块，为了数控系统控制的实时性，将代码解释模块放在离线时运行，将节点管理模块、速度优化模块、速度实时控制模块和速度插补模块放在在线控制时运行，其中：

所述代码解释模块读取加工代码，检测加工代码错误和翻译转变加工代码格式；该检测加工代码错误包括语法错误和加工安全指标错误，所述翻译转变加工代码格式包括命令代码解释和空间机床运行路径的代码解释；所述命令代码解释是将由字母和数字组合的命令转变为由数字表示的命令；所述空间机床运行路径的代码解释是在保证机械加工精度的情况下，利用曲线拟合技术，将各种复杂曲线拆分成能进行机械加工的线段，计算出线段端点的空间坐标，最后，将数字表示的命令和线段端点的空间坐标按照顺序以二进制的数据格式存入代码解释模块的数据缓存区；

所述节点管理模块与代码解释模块连接，节点管理模块建立一个用来预测的向前看队列，向前看队列由多个节点组成，节点管理模块预先从代码解释模块的数据缓存区读出数字表示的命令和线段端点的空间坐标，将数字表示的命令和线段端点的空间坐标存入到向前看队列的首节点至尾节点中，其中，节点中所记录的线段端点的空间坐标，又称为节点空间坐标；

所述速度优化模块与节点管理模块连接，速度优化模块读取节点管理模块的向前看队列中每个节点，提取节点空间坐标并建立多维空间向量，利用机械加工中前后相邻两个线段的空间夹角关系和电机的运行能力，计算出前后两条线段间连接点的速度，并将前后两条线段间连接点的速度存入到向前看队列的节点，因此，节点中所记录的连接点的速度又称为节点速度，所述前后两条线段间连接点为前条线段的后端点与后条线段的前端点相连的点；

所述速度实时控制模块与节点管理模块连接，速度实时控制模块读取节点管理模块的向前看队列的每个节点，提取向前看队列的每个节点的数字表示的命令、节点空间坐标以及节点速度，利用机械加工相邻节点中后一节点的节点速度修正前一节点的节点速度；

所述速度插补模块与节点管理模块连接，速度插补模块读取节点管理模块的向前看队列的首节点，提取向前看队列的首节点的节点速度和节点空间坐标，并由首节点的节点空间坐标计算出每个电机轴的运动分量，再结合首节点的节点速度，计算出每个电机轴在一个插补周期内的运动距离和运动速度。