毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告题目：基于FPGA的容器式插补算法在数控系统中的应用2012年2月20日1、课题来源数理学院毕业设计选题。2、研究目的和意义插补的精度和速度是数控系统的重要指标,决定了数控系统的性能优劣。武汉蓝讯科技有限公司发明的容器式插补算法，极大地简化了插补计算过程，从而提高了插补计算速度，并且具有很好的插补精度，同时该算法还很容易实现加减速控制。目前该算法已通过软件实现，并应用在该公司数控系统中。本文将该插补算法经过进一步的完善，并通过FPGA实现运动控制IP核，可以使原有的数控系统控制精度更高，运行速度更快。3、国内外研究现状和发展趋势3.1数控技术现状随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用[1]。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。由于数控技术是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，因此#实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。机械制造的竞争，其实质是数控的竞争。现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、产业结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计；数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，CAD/CAM、FMS、CIMC等技术都是建立在数控技术之上，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木；数控技术是国防现代化的重要战略物质和商业贸易的重要构成，工业发达国家把HYPERLINK"http://www.shukongcn.com/sell/search.php?kw=???????"数控机床视为具有高技术附加值、高利润的重要出口产品，世界贸易额逐年增加。日本由于数控技术高度发展使其制造业迅速崛起，美国要挽回其失去的地位，欧洲要适应市场竞争的需求，从而以数控技术为主要标志的现代制造技术成了美国、日本和欧洲等工业国家竞争的焦点。由于数控产业的企业行为，而在某种程度上体现了政府意志，其发展快慢有赖于政府的支持。中国政府也已充分意识到发展数控技术的重要性，正积极采取各种有效措施大力发展中国的数控产业，把发展数控技术作为振兴机械工业的重中之重[2]。3.2数控技术的发展趋势用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。柔性用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等[3]。插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准BC6用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。多媒