数控系统嵌入式实施中的关键问题及协同设计方法研究

针对高性能数控系统在嵌入式系统实施时所迫切需要解决的问题，定性定量分析关键时间指标如控制环的采样频率、插补周期对于数控系统性能的影响，研究数控系统控制环节对于实施过程引起的延迟和抖动的敏感性。在对数控系统任务模型进行深入分析的基础上，采用控制/调度协同设计的方法，一方面在控制器算法设计初期，就考虑任务实施过程中的各种不确定因素；另一方面根据量化的目标函数，采用反馈调度的方法实现实时控制系统的任务调度，在满足实施环境计算资源约束条件的同时确保数控系统的性能。采用该方法的优势在于:可实现对有限资源的优化调度，从而提高计算资源的利用率；确保数控系统在控制器工作状况及负荷变化情况下关键实时控制任务的顺利实施，提高了系统的可靠性。项目研究对于解决高性能数控系统的嵌入式控制的实施问题具有重要的理论研究意义和良好的应用前景。