數(shù)控機(jī)床機(jī)電匹配性能測(cè)試平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

言數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)伺服電路、伺驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件組。它的作用是接受由數(shù)控系發(fā)出的進(jìn)給位和速度指令信，由伺服(直流流伺、直電機(jī)、步進(jìn)、電伺服—壓達(dá)等相動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)、主軸頭件實(shí)快運(yùn)動(dòng)。機(jī)床給伺統(tǒng)與一般給系有質(zhì)上差別能根指號(hào)精確地制執(zhí)部件運(yùn)與及幾個(gè)執(zhí)行按一定規(guī)動(dòng)所運(yùn)動(dòng)軌跡展進(jìn)給系統(tǒng)在大限上定了的加精表質(zhì)量生產(chǎn)效數(shù)給伺統(tǒng)的性決于成它驅(qū)統(tǒng)與機(jī)械傳中各環(huán)的特性取于中環(huán)性合匹以動(dòng)裝與制調(diào)器為中的伺動(dòng)系有的理、實(shí)驗(yàn)研究計(jì)方。圖數(shù)控進(jìn)給系在CNKI中所關(guān)度來(lái)于CNKI學(xué)術(shù)由圖以出控進(jìn)系統(tǒng)的研究也受學(xué)的，也進(jìn)行了的工作取了一進(jìn)步進(jìn)步有地進(jìn)進(jìn)給伺服系統(tǒng)術(shù)的發(fā)展，進(jìn)系的功能了大高是有軸的進(jìn)給系統(tǒng)精度等各方面性能優(yōu)越是不夠的在雙軸或多軸的系統(tǒng)中它們各自不一定可以完全發(fā)揮各自的優(yōu)越性，這樣就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，不利于實(shí)際生產(chǎn)。只有在各個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)之間參數(shù)密切配合才可以將每個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)的性能發(fā)揮到極致，這樣就有效地提高了源的運(yùn)用率，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)才有益。因此步研究數(shù)控機(jī)中伺服系統(tǒng)的特性以及探尋測(cè)試數(shù)控機(jī)床機(jī)電匹配的方法、途徑，并探數(shù)控機(jī)床機(jī)電匹的作用、地位，并性、定量地分析統(tǒng)增的配運(yùn)（加）跡度影響顯尤重。只對(duì)結(jié)進(jìn)給系統(tǒng)特以進(jìn)系統(tǒng)益輪加精度影才以用效的措施高整個(gè)控統(tǒng)整性能服于個(gè)控行。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)機(jī)的給統(tǒng)普機(jī)不數(shù)機(jī)的控統(tǒng)出給令經(jīng)進(jìn)電動(dòng)和動(dòng)構(gòu)使執(zhí)行件刀工作主軸箱等按的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控床的給統(tǒng)，控方，可分為、和。系統(tǒng)結(jié)，是發(fā)生，導(dǎo)執(zhí)行部件運(yùn)。系可指令的執(zhí)行并，以精度在伺服電機(jī)或能以及等的，以度在數(shù)精定的機(jī)用全控執(zhí)行部件一個(gè)動(dòng)構(gòu)是個(gè)件因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)機(jī)構(gòu)一個(gè)全統(tǒng)參數(shù)不，生進(jìn)。數(shù)控統(tǒng)發(fā)的進(jìn)位度令通率作為服驅(qū)動(dòng)并控作度位位驅(qū)動(dòng)行部件實(shí)現(xiàn)給定的速度和位移量伺服驅(qū)動(dòng)裝置的性能在很大限度上影響機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的品質(zhì)，因此，伺服驅(qū)動(dòng)裝應(yīng)滿(mǎn)足如下規(guī)定。①調(diào)速范圍寬調(diào)速范圍是最高進(jìn)給速度與最低進(jìn)給速度之整個(gè)調(diào)速范圍，輸運(yùn)動(dòng)要有好的定性。一調(diào)速?lài)鷳?yīng)大于速成r／min于一的數(shù)機(jī)床進(jìn)速度在mm/min～范圍內(nèi)，速范1：在這調(diào)速?lài)鷥?nèi)規(guī)定速度勻、定、速時(shí)爬行還規(guī)當(dāng)速為時(shí)，服電處在電磁鎖狀態(tài)以保定。②位移精高：即輸出的移有較高的精，也就是實(shí)際移與指令位移量之差要小控機(jī)床的位移度一般為0.01～0.001mm,甚至以高至μm。③穩(wěn)定好：即負(fù)載特要硬，當(dāng)負(fù)載發(fā)生化或承受界干擾時(shí)，輸速度應(yīng)基不變，并且保平穩(wěn)均勻。當(dāng)速運(yùn)動(dòng)相加工，應(yīng)有足夠的載能力和過(guò)載能。④動(dòng)態(tài)響快：即有高的敏度，達(dá)成最穩(wěn)態(tài)速度的時(shí)要短，一般規(guī)定在200-100ms內(nèi)有時(shí)甚至規(guī)定于幾十毫秒。態(tài)響應(yīng)的快慢反映了系統(tǒng)精度高低，影響了精度的高低加工量的好。出此之外規(guī)定態(tài)差小反小能和運(yùn)動(dòng)。1.2本如下：數(shù)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)，數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)的特性以數(shù)控的工為，定性數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的定量分析數(shù)控機(jī)床中進(jìn)給系統(tǒng)增益的匹配對(duì)運(yùn)動(dòng)（加工）軌跡精度的影響；開(kāi)發(fā)出基于PC分析測(cè)試軟件，規(guī)定該軟件具有數(shù)據(jù)采集、誤差分析、數(shù)據(jù)瀏覽、圖形顯示、結(jié)果分析等功能；撰寫(xiě)符合相關(guān)規(guī)定的軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)和測(cè)試分析報(bào)告；⑥撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。1.3總體方本次計(jì)體案理分部分和軟測(cè)部組，總體方圖下1.1所示圖設(shè)計(jì)方案圖如圖1.2所示，由理論分析部分和軟件設(shè)計(jì)部分組成，筆者將在2章介紹理論部分在3、4、5章將對(duì)軟分進(jìn)行介總方的實(shí)思緒下：理論部分系建模是特性分的基礎(chǔ)，筆者選用常用的進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建，然后對(duì)其進(jìn)行傳遞函數(shù)的推動(dòng)，從而進(jìn)行性分，最通過(guò)性和量?jī)蓚€(gè)面就進(jìn)給系統(tǒng)參數(shù)匹配對(duì)輪廓加工精的影進(jìn)行析。鑒于理論析結(jié)果，為了提其實(shí)際使用價(jià)，并充足運(yùn)于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，筆者將在WindowsXP系下基于VC++開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)一套統(tǒng)進(jìn)給增益匹配測(cè)試軟件最后運(yùn)用PC機(jī)采集的數(shù)對(duì)該軟件進(jìn)行測(cè)，從而測(cè)試軟件實(shí)用性?？偡桨妇唧w實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)請(qǐng)參看相關(guān)章節(jié)。

控進(jìn)給伺統(tǒng)2.1數(shù)控理數(shù)控構(gòu)圖大部高速機(jī)都采與此似的制結(jié)。應(yīng)同器位置控單元元服電機(jī)

U

k

kD

速發(fā)機(jī)位置檢單元圖數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖此閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)采用感應(yīng)同步器作為位置檢測(cè)置涉位置控制單元位和速度控制單元等部得部件的實(shí)位置D，A將位置指D與D差乘數(shù)k，變換后，得到速AO度指令電壓U與發(fā)反的差值通過(guò)速度控制乘P以數(shù)得到電機(jī)的電樞壓U它電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度指置AO實(shí)置相時(shí)也就是位置偏差為時(shí)，與均為，統(tǒng)止AP工作，執(zhí)行部到達(dá)指所規(guī)定位置。以整個(gè)統(tǒng)在偏不為時(shí)，終處在不因增在過(guò),對(duì)統(tǒng)快到指定位起著至重要的作用將會(huì)系統(tǒng)增系數(shù)匹配工精的影響做進(jìn)一步一的分析，那么一方面?zhèn)兞酥谜`差物概念以及置誤差是如何產(chǎn)生的。位差深位置差物概念給系析至設(shè)得一令信針對(duì)時(shí)位差。圖所示，當(dāng)進(jìn)給系統(tǒng)得恒F進(jìn)給位置指令時(shí)，執(zhí)行部件的實(shí)際速度并不能立即達(dá)成指令速度值F，是從零漸上升到F值以后就穩(wěn)定在此速時(shí)值，是執(zhí)P部的際度能逐下到。指令移，脈當(dāng)置算數(shù)量，則以速F給的指位置數(shù)字量值按如圖2.2(b)所的指令置直線（直線OP變化由零時(shí)刻零位置到時(shí)刻的位置由于實(shí)速度是逐漸上升至FPP值的，所按同一沖當(dāng)量換算成數(shù)字量的實(shí)際位置值將按一條曲

變化，實(shí)際位置總是滯后于令位置。時(shí)刻的瞬時(shí)位置指令值D與時(shí)際位置DiOi

Ai之間的差，稱(chēng)為該時(shí)刻的位置偏差。它執(zhí)行部件升速啟動(dòng)時(shí)的零值逐漸增大到某一穩(wěn)態(tài)值這一穩(wěn)值就是所謂的速度誤差或隨動(dòng)誤差當(dāng)執(zhí)行部件減速停止時(shí)，它由穩(wěn)態(tài)值逐漸小到零。2.2

N0UP

()們?cè)O(shè)分析分析它精和能方面考慮兩方面跟這精輪廓精此外由于力因素將生因減少精甚至產(chǎn)生震蕩除此外還必須穩(wěn)信、裝到裝成組分稱(chēng)之另分裝后械概括成如2.3所結(jié)設(shè)和分析既設(shè)計(jì)兩分分析各自還這兩分合匹配整綜輸入

伺服驅(qū)

機(jī)械傳

輸出檢測(cè)裝置圖進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖下將以圖所的環(huán)系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)要敘述動(dòng)態(tài)特性方面的問(wèn)題。伺服型圖。置指令值O之差＝D-D經(jīng)數(shù)換與后，為速令電壓，位元OP數(shù)k有NUDNNA速度指令電壓U號(hào)UkPG

dt

(2.1)之差值為速度誤差信號(hào)經(jīng)速度控制單元變換放大后得流伺服電機(jī)電樞控制電壓數(shù)傳遞函數(shù)的關(guān)系式為：p

dt

(2.2)式中:機(jī)的角位移；——速度反環(huán)的增益系數(shù)。cMcsM1cMcsM12此處位置控制器與速度控制器都是采用比例控制這是現(xiàn)今實(shí)際使用的大多數(shù)進(jìn)給伺服系統(tǒng)所采的控制策略。在這兩個(gè)控制器中，可以采用控制器、PID控制器，甚至其他的制方案，當(dāng)然其傳遞函數(shù)也要發(fā)生改變。機(jī)的學(xué)以伺服的位的，的動(dòng)設(shè)計(jì)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多種多樣的。但是采用大慣量直流服電機(jī)時(shí)可以將機(jī)通聯(lián)軸與滾絲杠接相如圖2.4(a)所示。假于因或者規(guī)力可以通齒與滾，如(b)示。FF

x

oMJJ

(b)

不含齒輪結(jié)構(gòu)FcMJ，

F

x

oZII

J

S含輪結(jié)構(gòu)圖2.4進(jìn)機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)由于機(jī)傳動(dòng)機(jī)部分不本文討的重點(diǎn)所以筆略去對(duì)機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)LLLL中各種參（轉(zhuǎn)動(dòng)慣、度等）等效折算。有機(jī)傳動(dòng)機(jī)的效動(dòng)力學(xué)模便可推導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)特性程傳遞函。對(duì)于圖2.4(a)示動(dòng)學(xué)模型，轉(zhuǎn)平衡方:

BMmLLL彈性變形程：MmLm

對(duì)以上兩進(jìn)拉氏變得MLLLMLmL整理后可得

L

LLSBSLLL假如認(rèn)

為動(dòng)輸入，M的情L(zhǎng)L況下m

數(shù)：L

LSJS2SmLLL令固有n

kJ

L,阻尼LL

BLJkLL

,則式可以變成準(zhǔn)形式如下：nSS2SLmLnn由上式以看出，機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)是個(gè)固有頻率n

kJ

L，阻尼比為L(zhǎng)L

BLJkLL

的二階統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)圖如圖2.5所示。M

M

k

M

L

SBL圖給傳的構(gòu)圖根圖和準(zhǔn)形式的傳遞函數(shù)可以看出，機(jī)傳系統(tǒng)為二階振蕩環(huán)節(jié)在推導(dǎo)機(jī)械傳動(dòng)部件傳遞函數(shù)過(guò)程中，不僅得出效慣和等阻尼并且要慮等效剛度這是由慣性和剛度直接決定機(jī)械部件的固有率該固有頻率關(guān)到整個(gè)伺服機(jī)構(gòu)的剛性和工作穩(wěn)定性。阻尼性和系的定精度工作穩(wěn)定有關(guān)。圖是如：圖載

IM

(2.3)，J量CSJ量。C力kx。M

F

FL

xx

(2.4)式中，—執(zhí)行部件的線位移（輸出量Lx—電機(jī)對(duì)執(zhí)行部件的入位移。系統(tǒng)的動(dòng)力平衡方程為Fmx

r

F

(2.5)式中，——行部的質(zhì)；c

r

——導(dǎo)軌副上粘性阻性數(shù)F

載，且FFccr

。彈性變形力就是行部件的驅(qū)動(dòng)力Fk

(2.6)對(duì)以上兩式進(jìn)行氏變換，并整理得

mScSkr

(2.7)以

為系統(tǒng)的輸出，不考慮外力F時(shí)機(jī)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：G

SmS

cSr

可見(jiàn)是一個(gè)階系統(tǒng)固有頻為：

km阻尼為：r其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。L

F

k

SrSS2.62.4,

JMMMJL

ddt

f

a

(2.9):f——樞；aM——負(fù)載,MILLMI故Ta

ddt

dFLJdt

I

a

dfIdtkdtT由

UL

dt

IR

EkaMMMMMMMMMM2LfI2LdFRJdfRIFLUaaaaadtkdtk2dtdtkkdtTTTT

LId2LLdF在式中可略去及兩項(xiàng)，去拉氏變換得：kU

LJLfJfRILL[SaaSaSSakkkkTTTTT

F上式子中考慮電機(jī)的負(fù)轉(zhuǎn)矩M，則U的L傳遞函數(shù)為：G

2fJSRfka

(2.10)上式也可以改寫(xiě)為如下形式：G

T1M

(2.11)式中:——電機(jī)的益系數(shù)，kTRFae

；RJT——電機(jī)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)，TRfaaeT

；LT——電機(jī)電氣時(shí)間常數(shù)，aRa

。綜合前面推導(dǎo)的式(2.1)、式）式（2.4、式（2.6）式）以及機(jī)械分的傳遞函數(shù)式（）再合到

L,可以繪制出整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)的構(gòu)框圖，如圖2.7所示cc圖給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖圖中，的外載荷，矩與慣性載力矩饋?zhàn)饔秒姌械娜攵恕?duì)于閉系統(tǒng)，位控制環(huán)位置反饋信號(hào)就執(zhí)行部件的位置出信號(hào)；對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)，位反饋信號(hào)取自電的角位移信號(hào)。組成負(fù)反回路形成速度制環(huán)反信號(hào)m

速度負(fù)饋。由圖，可以求出系統(tǒng)對(duì)于干擾力的閉環(huán)傳遞函數(shù)，以及對(duì)于位置指令的閉外傳遞函數(shù)。系統(tǒng)的輸出是位置指令的響應(yīng)和干擾負(fù)載的響應(yīng)之和。在所述的系統(tǒng)中外界負(fù)載有兩部分一部分是切力另一部分摩擦力cFF又為兩部：第一分與速度比，即阻系數(shù)為粘性摩擦阻尼crcr力，該在執(zhí)行平衡方(2.5)考慮第部分導(dǎo)之間固體摩擦力件固矩（它以為執(zhí)部軸cc為L(zhǎng)FFcrc

L

TcccrGRGRrkARA綜上所，如圖所的閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)，在置指令的作用下，全環(huán)的位置輸出：

FSr

N在半閉環(huán)時(shí)，位置輸出：

G

FkR式中，G

aS

h

G

aS

h

上兩式的系數(shù)為：a

h

L

kMbr

TMEc

r

kMAMd

cr

kAd

cr

L

kkkMRe

cr

k

LLr

k進(jìn)給化圖在和對(duì)高分設(shè)比復(fù)便我行般直解假如忽略高階模型中對(duì)特性影響很小的系數(shù)直接降階得到一個(gè)二階系統(tǒng)這樣本來(lái)的高階系統(tǒng)就被簡(jiǎn)化為一個(gè)二階系統(tǒng)為了使得簡(jiǎn)化過(guò)程更加嚴(yán)密筆者引用了參考文獻(xiàn)[1]的相關(guān)結(jié)論圖階前后軸給統(tǒng)圖文章中作者對(duì)—Y雙軸控工作臺(tái)統(tǒng)進(jìn)行析，各部分進(jìn)了建模，并根據(jù)控工臺(tái)系統(tǒng)的學(xué)模型該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性和伺服度進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。通直接階解決后分別得到軸進(jìn)系統(tǒng)表式為：XY

S

降階前后軸方向進(jìn)給系統(tǒng)圖對(duì)照如圖所示。從圖可以看出在所研究的頻率范圍內(nèi)降階前后系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性幾乎是相同的表白兩者的輸入輸出特性是一致的我們所得到的式2.12)和式(2.13)降階數(shù)學(xué)模型是可以信賴(lài)的，所選用的降階方法也是合適的。x

kS

1

圖進(jìn)伺服系統(tǒng)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示閉環(huán)和閉系統(tǒng)，根據(jù)上述分析，在伺服驅(qū)動(dòng)部分，當(dāng)高次數(shù)系數(shù)忽略階簡(jiǎn)為一慣性節(jié)進(jìn)行分析，而在結(jié)果上主線就不會(huì)受到多大影響。同樣地，在機(jī)傳動(dòng)分，和S的系數(shù)相常數(shù)項(xiàng)而言非常小，此也可將其近似化簡(jiǎn)為例節(jié)進(jìn)行析同樣其行當(dāng)簡(jiǎn)，本上以它作個(gè)階慣系統(tǒng)，如圖所示，系統(tǒng)可以更進(jìn)一簡(jiǎn)成如圖2.10所示的結(jié)。xc

k

S

1TS

1

xO圖進(jìn)伺服系統(tǒng)的簡(jiǎn)化構(gòu)2.3在圖中示的系統(tǒng)中，可得該系的增為eSeS

S

LkkN2

(2.14)根據(jù)圖所示，則系統(tǒng)開(kāi)傳遞函數(shù)為：

閉環(huán)：GG

(2.15)于()e

的傳遞函數(shù)為：0()1ekSSk

(2.16)則

e

(S

1

(2.17)假如統(tǒng)執(zhí)行個(gè)速為恒速位指令即c

F

(2.18)運(yùn)用終定理有：ft

0

(2.19)則ss

t

F(t)0S01SS2FFkSkSS(

機(jī)床中進(jìn)給速度F恒速運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟隨誤差/。由此可以看出，當(dāng)度一期，系統(tǒng)增越大，系統(tǒng)的穩(wěn)位置差越ssee，即系統(tǒng)的隨動(dòng)差小，也就是說(shuō)隨精度高但，k過(guò)會(huì)使得系統(tǒng)的穩(wěn)定變差，在一定系中，運(yùn)動(dòng)速度越，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤越大。上所述對(duì)統(tǒng)的靈敏度系統(tǒng)增k和統(tǒng)的隨精度這三個(gè)因擬其數(shù)值時(shí)，需要行多方面綜合考。2.4性對(duì)加精度數(shù)控經(jīng)伺服統(tǒng)特直接影工件工度因此分析給伺系特性與加工度之間關(guān)系顯得尤重要在數(shù)控床兩軸聯(lián)加工直圓弧輪廓工件或加工件拐角部時(shí)數(shù)控進(jìn)給統(tǒng)的度誤特性和速誤差特性所引的加誤，可以如下分析。數(shù)控床進(jìn)給中，絲杠螺將機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成為行部件位移，這相于個(gè)積分節(jié)根據(jù)前分，系統(tǒng)的余分可以化為一個(gè)增益是的比例環(huán)，因此進(jìn)系統(tǒng)可以化圖所示結(jié)?？刂葡到y(tǒng)分類(lèi)的角度來(lái)分析，這一個(gè)I型系統(tǒng)。I系統(tǒng)的特是它對(duì)于躍位置令輸入響應(yīng)不存在穩(wěn)態(tài)誤差；對(duì)于階躍速度令輸，即位置指令輸入，其響應(yīng)的態(tài)位置差為，之速度差，這是為速度所需的kS指令位與之間誤差。于在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，輸入不是階躍位置指令，是位指，即為階躍速度的位置指令，根據(jù)可系存位置差穩(wěn)e態(tài)運(yùn)動(dòng)速度與階躍指令速度相，位是于令位置，即穩(wěn)態(tài)位置差，它是系速運(yùn)動(dòng)不可的。2.2PP

免存跟△將也許合軌產(chǎn)生2.11假其方式：ykx

(2.21)X軸夾角tan

沿v則算XY軸別xvvsin

圖直線輪廓加工設(shè)、Y軸的進(jìn)系統(tǒng)的增益為、，則軸的別為：

vcossxvk

得sinkksxkk對(duì)不同的和：sykek⑴增益匹即時(shí)，則即kkyx

(2.22)刀的令置點(diǎn)坐A坐為)，x將式(2.21)與式(2.22)相應(yīng)項(xiàng)相有：yx

由上知具實(shí)際位仍在線輪上是較指令位置有一滯后。ee在兩軸的指令速度等于輪廓加工速度的分量且兩軸進(jìn)給系統(tǒng)的增益相等的條件下，直線輪廓加工時(shí)，速度誤差不會(huì)引起加工誤差。e⑵當(dāng)兩軸的增益不匹配，即時(shí)，此時(shí)速度誤差,因此，當(dāng)sxsyx指令位置在OA上的點(diǎn)，時(shí)位置不在直線上，而在離距為的另一點(diǎn)＇。面就點(diǎn)＇在直線兩邊別進(jìn)行論：圖線加工①當(dāng)點(diǎn)＇在直線下面時(shí)，如圖所。由圖，兩個(gè)直角三角形中，根據(jù)幾何關(guān)系得：

y

②當(dāng)在直線此外邊時(shí)，同可得：

cosxy

綜所述誤差：

ecossinx

將兩軸的速度差入式可得：sxsymaxsxsymax

vvcosv11vcossinsin2kkk2sysxsxsxsy

(2.24)由式（2.24可以看出，當(dāng)k時(shí)誤差，這與前面述兩軸增益相sxsy等的情況完吻合。兩軸的增不相等即k時(shí)，此時(shí)差sy

vsxsy2sxsy

sin2此外，誤差僅與兩軸的增益k有關(guān)，同還與輪直線的傾有關(guān)，可得結(jié)論如下：當(dāng)速v一定期，0大，輪廓誤差45，傾大輪廓誤差。當(dāng)作臺(tái)沿或Y作軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，輪廓誤差v．當(dāng)大，最大值：sxsy。sx由此見(jiàn)當(dāng)速v和加輪廓線的一定期兩的增益k就sy直響了工精因，兩增益的良好匹配就可以保障被加工sy的工件的精度和質(zhì)量既然進(jìn)系統(tǒng)增益匹配對(duì)保障輪廓工精度如此重要?jiǎng)t有必要進(jìn)一步分析增益匹配對(duì)工精度響的深度者下將定量地分析系統(tǒng)增益的匹配對(duì)運(yùn)動(dòng)（加工）軌跡度的影。

定匹的影響了差分析更加貼近實(shí)際工程分析并方便讀者加深對(duì)輪廓差理解，筆者將式(2.24)變：FKKSS

(2.25)maxmax式中，平均系統(tǒng)增益為：K；S兩軸增益差：；SS為系統(tǒng)增益失配量。KS在其它件不變的情況：①差軸益差成正比與平均統(tǒng)增益的方成反比與進(jìn)速度成正。②工直線時(shí)輪誤差

FS2KKS

。③當(dāng)加工或90°直線時(shí)，這就相稱(chēng)于單軸加，輪廓誤差益無(wú)關(guān)。為了更加進(jìn)一步分析該題者引入下面的實(shí)際加工問(wèn)題行定量分析分析系統(tǒng)增益的匹配對(duì)運(yùn)動(dòng)加工）軌跡度的影響。若在平面上銑削件的一個(gè)平，與軸成角，，進(jìn)給速度為：FK為計(jì)出最大輪廓差。max根式（2.25）計(jì)差：

max

FS2K210.210.2針、不同況進(jìn)行析下：由上述論分有：F45

22

F150min2FsinF2/2Fcos45150k2kksxFsin2F1502ekkksy

mm/minmmmin于，F(xiàn)xF150y

kk

kk

mmmm/min式，軸向?qū)嶋H穩(wěn)態(tài)速度，軸方向?qū)嶋H態(tài)速。xy①兩軸益KK互匹配即KK=K時(shí)則K=K=10，則兩軸增益sysy=0，于是有FKKS并，F(xiàn)2190.92xxxF1352190.92/軸位移變化圖如圖

2.13所。X軸圖2.13XY軸位化

Y軸此刻，圖2.13所相應(yīng)的直線輪廓加工直線如圖2.14所示。圖2.14直輪廓工由圖可以看出XY軸位移變化中軸位直斜率相等，這計(jì)算的軸實(shí)穩(wěn)速度相符。由圖可以看出，當(dāng)兩增益K、匹配sy，K=0，，這說(shuō)明當(dāng)兩軸系統(tǒng)增益相等時(shí)，跟誤差、度xy無(wú)響刀的際位仍直輪上，是指位有一的后在兩軸的令度于廓加速的量且軸的進(jìn)給統(tǒng)益等的條件，線輪加時(shí)速誤差會(huì)起工差。②兩的給統(tǒng)增匹k時(shí)以分k相對(duì)于偏k相對(duì)于sxsx

偏小兩種情況進(jìn)分析，不妨假k、均為常。益益k偏大時(shí)根據(jù)題妨，9.8sysy

，則為于有并且，

0.4FS0.012KKSSF2x

yyy

sy

sy

mmmin于是，可以得到兩軸的位移變化圖如。X軸Y軸圖2.15X、Y軸移化圖此刻，圖所應(yīng)的直線輪廓加工直線如圖所。圖2.16直線廓工由圖可以看出，X、Y軸位移變圖中X軸位移直線斜率比Y軸位移直線斜大，這與計(jì)算出的兩軸的實(shí)穩(wěn)定速度大小相符。由圖2.16看出，當(dāng)增相對(duì)于增偏大時(shí)K增大實(shí)際運(yùn)軌跡就越偏離理sysy論軌跡，將會(huì)產(chǎn)生輪廓誤差，時(shí)，，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡就越接近理論軌。若考兩軸速、速階，實(shí)軌直線行于論軌直線兩直線距為輪誤。③當(dāng)增益相對(duì)于增偏時(shí)，k均為常時(shí)，題意妨設(shè)syk9.8sx

，

sy

，

則兩軸益之差：0.4于是

FS0.012KKSS并且，150x

190.49

190.5mm

19507

2

191mm/min是以到的變?nèi)鐖D2.17所。X軸Y軸圖2.17XY軸位化此刻圖2.17所相應(yīng)直線輪加工直線如圖2.18所示。圖2.18直線廓工由圖可以看出，X、軸位移變圖中X軸的位移直線斜率比Y軸位移直線斜小，這與計(jì)算出的兩軸的實(shí)穩(wěn)定速度大小相符。由圖2.18看出，當(dāng)增相對(duì)于增

偏小時(shí)K增大實(shí)際動(dòng)軌跡就越偏離理sy論軌跡，將會(huì)產(chǎn)生輪廓誤差，時(shí)，，實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡就越接近理論軌。若考兩軸速、速階，實(shí)軌直線行于論軌直線兩直線距為輪誤綜上所通對(duì)作臺(tái)雙服系直線補(bǔ)運(yùn)廓誤差分析，可知軸聯(lián)線進(jìn)給時(shí)，輪誤差的生源軸系環(huán)增的不性，單軸坐進(jìn)給時(shí)沒(méi)位置但運(yùn)動(dòng)在滯象。閉環(huán)系統(tǒng)，零件的廓形精度僅受的定度微量移精影響并且更為重的是受進(jìn)給系統(tǒng)廓跟精度影響廓加過(guò)中系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性會(huì)對(duì)輪廓誤差產(chǎn)生較大影響在直線加工時(shí)，K=K，直線輪廓誤差為sy零，增，實(shí)，將輪廓誤差。因，在數(shù)，各聯(lián)，只輪廓的加工精通過(guò)上述理論分析為了提高理論分析成果的實(shí)用性并充足運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之中，筆者下面將在WindowsXP系統(tǒng)下基于開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)一套測(cè)試數(shù)控機(jī)床增益匹配的軟件。軟件設(shè)計(jì)3.1件功紹數(shù)機(jī)參匹測(cè)平軟應(yīng)具重功如：采集片據(jù)寫(xiě)文；讀文內(nèi)并制據(jù)標(biāo)；（3）乘擬直；設(shè)并制論線；數(shù)瀏、誤顯；結(jié)果析；軟使用助3.2方案1：DOS操作統(tǒng)特：?jiǎn)斡脩?hù)單任操作系統(tǒng)方案2：操作系特單用戶(hù)多任操系和諧的圖形用戶(hù)界面易學(xué)易用并能支持多任務(wù)。方案3：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)特點(diǎn)：多用戶(hù)多任務(wù)操作系統(tǒng)UNIX、NETWARE、WINDOWSNTLINUX。結(jié)論：雖然網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)功能較為大，但WINDOWS深為廣大用的愛(ài)慕，由于它作較樸并且慮語(yǔ)程的配兼性我選擇用操作統(tǒng)編程擇方案：VB淺顯懂，很容易上手，具有下一些特點(diǎn)：①面向象VB用了向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想它的基本思緒把復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題分解為一個(gè)個(gè)可完畢獨(dú)立功能相對(duì)簡(jiǎn)樸的對(duì)集合謂對(duì)象是個(gè)可操作的實(shí)，如窗體、窗體中的命按鈕、標(biāo)簽、本框等。②事件動(dòng)在境，程序以事件驅(qū)動(dòng)式運(yùn)營(yíng)的，每個(gè)對(duì)象都能應(yīng)多個(gè)不，每個(gè)一段代事件過(guò)程該代碼決定了對(duì)象的功能，通常稱(chēng)這種機(jī)制為事件驅(qū)動(dòng)。③軟件的集成式開(kāi)發(fā)VB為編程提供了一個(gè)集成開(kāi)，編程者可設(shè)計(jì)界面、編寫(xiě)代碼、調(diào)試程序，直至程序編譯成可在中運(yùn)營(yíng)的執(zhí)行文獻(xiàn)，并為它生成安裝程序。④結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言VB有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型，一種符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想的語(yǔ)言，并且簡(jiǎn)樸易學(xué)。此外作為一種程序計(jì)語(yǔ)言，VB尚有許多獨(dú)到之。方案：Delphi語(yǔ)言編譯，C++、C了。運(yùn)營(yíng)體,用方,合數(shù)據(jù)合軟，件富，。用Pascal言，語(yǔ)言的流行限度不如，不是完全面向?qū)ο?，使用不是很靈活。方案：VisualC++VisualBasic之以受到廣大編程愛(ài)好者及專(zhuān)業(yè)編程人員的青睞，是由于Visual具如下重要特點(diǎn)：程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、書(shū)寫(xiě)格式自。語(yǔ)句簡(jiǎn)練、法結(jié)構(gòu)清楚、緊湊使用方便、靈活。數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富、齊。運(yùn)算符豐富、齊，運(yùn)算能力強(qiáng)。語(yǔ)法制太嚴(yán)格，程序自由度大。具有直接硬件解決能力C++編譯系統(tǒng)生成目代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率。程序可移植性強(qiáng)。C++包含了整C，此也繼承了C的所有特性和優(yōu)點(diǎn)，時(shí)添加了對(duì)的完全支持。綜上述，設(shè)計(jì)涉及從機(jī)口讀取數(shù)據(jù)，綜合各方面考慮，最終選擇C++作編程語(yǔ)。3.4VC開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹是的簡(jiǎn)稱(chēng)，涉及編輯編、接、運(yùn)營(yíng)個(gè)節(jié)VisualC++6.0是今世界是最行語(yǔ)言之一，它在20世紀(jì)80年代初貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。當(dāng)時(shí)語(yǔ)言已經(jīng)非常流行，隨著問(wèn)題雜度的提高和面向象方法的提出，C言越越顯得力不從心，C++是由C語(yǔ)言擴(kuò)而成，它繼承了C語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)又?jǐn)U張了C語(yǔ)言的功能。它非常用于開(kāi)中檔和大型的計(jì)算應(yīng)用項(xiàng)目軟件的可重性、可以及可均顯示優(yōu)性。的編程面如圖3.1所示。圖工界面在圖，工具欄的用鈕的重要能紹下：編按，程編輯好后點(diǎn)此鈕看程序否錯(cuò)以便修改。組按，所文獻(xiàn)編輯后點(diǎn)此按鈕看序否錯(cuò)，以便改。運(yùn)無(wú)誤這會(huì)這可檢和思一單鈕,于執(zhí)自思可以單運(yùn)插斷；停；幫；保將前存所將3.5軟數(shù)控床數(shù)配試臺(tái)架構(gòu)圖如圖3.2所示:采集外部

寫(xiě)入文獻(xiàn)

讀取數(shù)據(jù)

最小二乘

繪制理論

誤差分析

結(jié)果分析數(shù)瀏覽3.2數(shù)控機(jī)數(shù)測(cè)臺(tái)結(jié)圖每個(gè)環(huán)節(jié)之間的存在著一定得邏輯關(guān)系，具體流程闡述如下：平臺(tái)通過(guò)計(jì)算機(jī)ISA接口將8253計(jì)數(shù)芯片上的數(shù)據(jù)采集進(jìn)入平臺(tái)之中，然后通過(guò)一定的數(shù)學(xué)解決將其轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并寫(xiě)入機(jī)硬盤(pán)中備用；將PC機(jī)中的數(shù)據(jù)文獻(xiàn)讀出，并將其繪制到坐標(biāo)系中；將PC機(jī)中的數(shù)據(jù)文獻(xiàn)讀出，應(yīng)用最小二乘法對(duì)其進(jìn)行擬合，將擬合的直線與坐標(biāo)點(diǎn)繪制到相同坐標(biāo)系中，并顯示擬合直線方程；對(duì)最小二乘法數(shù)據(jù)擬合以及系統(tǒng)位置誤差進(jìn)行分析；設(shè)立理論直線方程，將其與擬合直線和坐標(biāo)點(diǎn)繪制到同一坐標(biāo)系；通過(guò)對(duì)所繪制的圖形的分析，給出相關(guān)結(jié)論和解決問(wèn)題的建議。下面將針每個(gè)功能的實(shí)況進(jìn)行，功能之間基于VC++的消息機(jī)制，每個(gè)功能模塊中將介紹編程思想、簡(jiǎn)樸編程流程圖、重要子程序以及其他關(guān)鍵編程信息。采據(jù)信息平臺(tái)通計(jì)算機(jī)ISA總線口將8253計(jì)數(shù)芯上的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)中，然后通的數(shù)解決其轉(zhuǎn)為坐標(biāo)點(diǎn)據(jù)入PC機(jī)盤(pán)中備用，有必對(duì)芯和線簡(jiǎn)樸紹。1、8253芯片紹：8253芯片是公的機(jī)通用芯片一用直，其重要有：采用的；計(jì)數(shù)為05MHz；●兩種計(jì)數(shù)方式：即二進(jìn)制或方式計(jì)數(shù)；●片內(nèi)有個(gè)獨(dú)立的位減法計(jì)數(shù)器(或計(jì)數(shù)通道)，個(gè)計(jì)數(shù)器又可分為2個(gè)位計(jì)數(shù)器；六作，可統(tǒng)脈數(shù)現(xiàn)．對(duì)事行數(shù)由或件開(kāi)數(shù)止數(shù)。由于篇幅有限下面就只介紹一下片的種工作方式，根據(jù)本設(shè)計(jì)需要選擇一種合的工作式。（1）擇①方式—計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷方式當(dāng)寫(xiě)入方式控制字后計(jì)數(shù)器輸出立變?yōu)榈碗娖?，賦初值后，計(jì)數(shù)且出直結(jié)變高平并直到復(fù)位若雙則當(dāng)字節(jié)才假正行裝新初則重。GATE門(mén)端可禁或許計(jì)，當(dāng)GATE=0時(shí)嚴(yán)計(jì)，GATE=1時(shí)，允許計(jì)數(shù)。②方式—可編程單次脈沖方式當(dāng)裝入計(jì)數(shù)初值后要等GATE號(hào)由低變高保高時(shí)開(kāi)計(jì)此時(shí)信低數(shù)結(jié)束時(shí)，輸出變高電平，輸出單次脈沖，次寬由初值N決定。當(dāng)再有GATE上跳沿號(hào)時(shí)將再以初值開(kāi)始計(jì)數(shù)，若GATE信之前入新的初值，則等到再有觸發(fā)信號(hào)時(shí)將以此新值開(kāi)始計(jì)數(shù)。③方式—頻率發(fā)生器方式裝計(jì)初后立始數(shù)輸端斷出沖其度于一個(gè)時(shí)周期兩脈之間時(shí)鐘數(shù)等裝入初始。該式需在GATE信號(hào)控制下作，當(dāng)為時(shí)立即逼迫輸出為高電平，當(dāng)為時(shí)啟動(dòng)一次新的計(jì)周期。④方式—方頻率生器式該發(fā)生號(hào)的用與式同在信號(hào)的上動(dòng)計(jì)數(shù)，前半數(shù)輸直保持平，半數(shù)輸出又變低平。若入的值為奇，則在個(gè)數(shù)期出保持平。⑤式—軟件觸選通式該方被設(shè)立輸出即為高電，當(dāng)，一旦計(jì)數(shù)器裝入初值便立即開(kāi)始數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)束立即輸出一個(gè)度等于一個(gè)時(shí)周期的負(fù)脈沖。GATE=0時(shí)，禁計(jì)數(shù)。⑥方式—硬觸發(fā)選方式該方由GATE號(hào)的上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，輸出一直保持高電平，當(dāng)數(shù)結(jié)束時(shí)，輸出一個(gè)寬度等于時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖。此方式下GATE的電平高低對(duì)計(jì)數(shù)器工作無(wú)作用。但計(jì)數(shù)操作可用GATE信號(hào)上升沿新觸發(fā)當(dāng)正在數(shù)期間數(shù)器旦觸便從本重間，直高。綜結(jié)次設(shè)要選8芯片式比合適。（2）8253-5編①寫(xiě)字個(gè)在方字何可102101010101個(gè)在方字何可1021010101010212108253作方式控制字的格式如圖所示使用任意計(jì)數(shù)器通道，方面要向該通寫(xiě)入方控制字，以擬定該通道的工作方式。注，雖然三個(gè)通道用的控制端口地是相的，但個(gè)控字寫(xiě)后卻存相應(yīng)道的控寄存中。②數(shù)初值某器了制任都的規(guī)寫(xiě)計(jì)數(shù)初值，某一數(shù)器的寫(xiě)入順序是必須嚴(yán)格遵守的，但是在符合順序情況下，允許中間插著別的計(jì)數(shù)器的讀寫(xiě)操作。當(dāng)RL=01時(shí)，只寫(xiě)入低位，則高位自動(dòng)置；10當(dāng)RL=10時(shí)，只寫(xiě)入高位，則低位自動(dòng)置；10當(dāng)RL=11時(shí)，共寫(xiě)入位，先寫(xiě)低，后高。10方式控字D7D6D5D4D3D2D1D0

1

0

RL

RL

M

M

M

SCSC計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器0數(shù)器

RLRL讀/寫(xiě)操RLRL作方式計(jì)數(shù)值（供讀出）1

計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器無(wú)效

讀/寫(xiě)數(shù)器低位讀/寫(xiě)數(shù)器高位先/寫(xiě)低位，后/寫(xiě)高位MMM工式選擇M

M

M

工作式

BCD數(shù)方式選擇進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制碼數(shù)

×10×11

方式方式方式方式方式方式圖的作式控字③讀數(shù)值在數(shù)行程，當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)值有時(shí)是的。在動(dòng)態(tài)讀計(jì)時(shí)以?xún)赊k。次鎖計(jì)器的當(dāng)數(shù)。采一方式制，SCSC=01指的計(jì)數(shù)器通道號(hào)RLRL=00，1010使成一個(gè)其以不命工作。此后CPU通過(guò)先用方式控制字所規(guī)讀取的方式，然后再讀計(jì)值，但由于這是鎖寄器讀的，所以一穩(wěn)的值。這方法唯一的限定是須讀規(guī)的字節(jié)數(shù)。2、ISA總線紹ISA插槽基于ISA總線（StandardArchitecture，業(yè)標(biāo)結(jié)構(gòu)總）的擴(kuò)插，顏色般黑，比接插槽要長(zhǎng)些位于主板的最下端。工作頻率為8MHz左，為16插槽，最大傳輸率16MB/sec可插接顯卡，聲卡，網(wǎng)卡已及所謂的功能接口卡等擴(kuò)展插卡。ISA總線擴(kuò)展插槽由兩部分組成，一部分有引腳，重要由地址線，數(shù)據(jù)線，控制線，狀態(tài)線，線，線等引腳組,其號(hào)分及總線的擴(kuò)展槽基本，有的。ISA總端口址式有兩方式：一方式：存器中一分地址分I/O立方式：存器分址，有立的令，PC采此方式。計(jì)算機(jī)端口地址如下表所示。表計(jì)算機(jī)端口地址I/O接口名稱(chēng)

端口地址硬驅(qū)控制卡1F0H～FFH游戲控制卡200H～20FH并行口控制卡370H～37FH并行口控制卡270H～27FH串行口控制卡3F8H～3FFH串行口控制卡2F0H～2FFH）卡3A0H～卡380H～顯3B0H～顯3D0H～顯3C0H～卡3F0H～表可以出，用可用地址區(qū)為：300H～31FH,即表中所黑的部分因此，運(yùn)用編程，會(huì)用～31FH段的地。合析由于雙系中每進(jìn)軸會(huì)到個(gè)計(jì)數(shù)器，即正反方分別各一個(gè)數(shù)器。因此，兩個(gè)軸一共需要個(gè)計(jì)數(shù)器才夠用，由于每片芯只有計(jì)數(shù)器，所以需要選用片芯片。址：300H～303H分別表達(dá)第一片芯片的計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器數(shù)器控字；址304H～分表達(dá)二片芯片計(jì)數(shù)器計(jì)器計(jì)器和控制字。為方便標(biāo)記，筆者將第二片的計(jì)數(shù)器依次命名為：計(jì)數(shù)器計(jì)器計(jì)數(shù)器。3、采集數(shù)據(jù)程序的實(shí)現(xiàn)：采集數(shù)程圖如示：

開(kāi)初始化數(shù)打開(kāi)獻(xiàn)讀取外數(shù)據(jù)解決據(jù)寫(xiě)入獻(xiàn)

據(jù)程序的流下圖所讀取完畢是關(guān)閉獻(xiàn)結(jié)

否3.4采數(shù)據(jù)程序流程圖下分別介紹每個(gè)小的模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。（）初始化計(jì)數(shù)器初化程的順序是對(duì)某指計(jì)數(shù)器須寫(xiě)制，計(jì)數(shù)器值計(jì)數(shù)初寫(xiě)格由制的D兩位的編碼決定。由于單個(gè)計(jì)數(shù)器是54完全獨(dú)立的，所以寫(xiě)入控制字的順序無(wú)任何先寫(xiě)或后寫(xiě)的限制。由于本次設(shè)計(jì)中采用的是讀取之前先送計(jì)數(shù)鎖存因DD只能取00和11，54分別表達(dá)鎖存和先讀低位后讀高8位。選工作式，則DDD應(yīng)取010。321采用二制計(jì)數(shù)，所以=0。第片片制地為第二片控制地址0為。根據(jù)上述分析，對(duì)于計(jì)數(shù)器而言，其初始化核心代碼如下：//第一片芯片的數(shù)器，代表軸方向；_outp(0x303,0x34);//控制字//初始化計(jì)數(shù)器為先低位后高位；以上代中，第一行代碼中的為第片芯片控制字地址，0x34是據(jù)DDDDDDD=00110100B=34H計(jì)而。第、3行代中是計(jì)器地7654321址，255需要初始化進(jìn)入計(jì)器的數(shù)值。代中的_outp()函是出數(shù)。在VC開(kāi)系統(tǒng)中，系提了conio.h頭獻(xiàn)，conio.h不是標(biāo)庫(kù)的文獻(xiàn)。conio是Input/output（控制臺(tái)入輸出）的寫(xiě)，中定義了通控制進(jìn)行數(shù)據(jù)入和據(jù)輸出的函，本設(shè)將重要用到conio.h頭獻(xiàn)中的_outp()和inp()函。_outp()函數(shù)原型：int_outp(unsignedshortport,intdatabyte);port數(shù)為指定的輸出端標(biāo)語(yǔ)databyte參數(shù)為輸出值調(diào)后，它將databyte參指定的值輸出port參指定的端口并回值databyte可以是255范圍內(nèi)任何整值。_inp()函原型為：_inp(unsignedshortport);port參指定的輸入端語(yǔ)用后它從參指定的端口讀入并回一個(gè)字節(jié)，輸入值可以是在255范內(nèi)的任無(wú)符號(hào)整數(shù)值。其計(jì)數(shù)器的初始化分程序?qū)崿F(xiàn)與初始化計(jì)數(shù)器完全類(lèi)似，者在此就不在贅述。（3）解決初始化程的順是：通過(guò)控制字先計(jì)數(shù)值行所存，供讀出，然后設(shè)立為先讀低位再讀高位；然后讀取低并儲(chǔ)低位，再讀取高并儲(chǔ)高位。計(jì)器的讀取核代如：//計(jì)數(shù)值鎖存供讀出)//先讀低位，后讀高位//讀取數(shù)據(jù)//儲(chǔ)存低位//儲(chǔ)存高位在上碼，第行代碼中的為第一片芯片控字地址，0x04是根據(jù)DDDDDD=00000100B=04H計(jì)算來(lái)，其作是將計(jì)值鎖存。第代碼7654321中的通過(guò)DDDDDD=00110100B=34H算而來(lái)，其作用是將讀取方式設(shè)7654321立為讀/寫(xiě)低位，后讀/寫(xiě)高位。第代是將地址為，即數(shù)器，的計(jì)數(shù)值別讀取4代碼完畢讀取的數(shù)分別存放在中，則data0存放低位，data1存放高位。實(shí)際數(shù)值大?。篸atadata18adat12560讀取他計(jì)數(shù)中的數(shù)與讀取數(shù)器中數(shù)完全似，筆在此不贅述。由于次采集的數(shù)不是符規(guī)定坐標(biāo)，必須過(guò)一數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)才干得到乎規(guī)定坐標(biāo)，具體作環(huán)是：每次從數(shù)器獲得的值減去從計(jì)數(shù)器獲得的值為當(dāng)前X軸坐值，后將從計(jì)器獲得的值減去從計(jì)數(shù)器獲得的值作為當(dāng)前軸坐標(biāo)值環(huán)，下一次的軸標(biāo)和軸坐值分需加前個(gè)態(tài)坐值。（4）

文獻(xiàn)作筆者最初想將取進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到一個(gè)組中，但是由于讀取的數(shù)量大，這樣不僅會(huì)浪費(fèi)CPU，且還也許導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。為此，筆者多方考慮，打算采用文來(lái)一文即數(shù)二獻(xiàn)然要時(shí)行相析核如：*datafile;datafile=fopen("C:\\Data.dat","wb");while(!feof(datafile)){fwrite(&data.x,sizeof(long),1,datafile);fwrite(&data.y,sizeof(long),1,datafile);}fclose(datafile);在以代碼中，先是運(yùn)用一行代定義一個(gè)指文，然后第行代碼將C:\創(chuàng)建個(gè)名為Data.dat的文獻(xiàn)并以二進(jìn)制寫(xiě)方式打開(kāi)；后代碼則是將采的標(biāo)和坐標(biāo)data.y分別依存入獻(xiàn)。后行代碼用是該獻(xiàn)閉，這是每次打開(kāi)一個(gè)文獻(xiàn)必環(huán)節(jié)本件過(guò)，很地會(huì)用文獻(xiàn)操為筆者對(duì)其行介①打開(kāi)文獻(xiàn)在前面第二行代碼中fopen函數(shù)用來(lái)打開(kāi)一個(gè)文獻(xiàn)其調(diào)用的一般形式為：文獻(xiàn)指針名=fopen(文獻(xiàn)名，使用文獻(xiàn)方式)其中，一個(gè)形參數(shù)表達(dá)文獻(xiàn)名可以包途徑和獻(xiàn)名兩部,“文獻(xiàn)名”是字量或數(shù)組形式開(kāi)文類(lèi),本設(shè)用到的種打開(kāi)文類(lèi)：

只打開(kāi)一進(jìn)文獻(xiàn)只數(shù)據(jù)只打開(kāi)或建一個(gè)二進(jìn)文獻(xiàn)只數(shù)據(jù)②獻(xiàn)寫(xiě)文獻(xiàn)部寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)：后到的讀數(shù)據(jù)塊函數(shù)，：，buffer在fread它表達(dá)存放數(shù)據(jù)的首地在fwrite表存數(shù)據(jù)首。據(jù)的字?jǐn)?shù)要的數(shù)據(jù)塊數(shù)。fp表。：fread(x,4,5,fp);意從fp所指的獻(xiàn)中，每次讀4個(gè)字(一個(gè)實(shí)數(shù))送入實(shí)數(shù)組x中，連讀5次，即讀個(gè)實(shí)數(shù)到x中。fwrite(y,4,5,fp);其義是從實(shí)數(shù)組中，每次寫(xiě)4個(gè)字節(jié)一個(gè)數(shù))送入fp所指的獻(xiàn)中，連續(xù)寫(xiě)次，即寫(xiě)5個(gè)實(shí)數(shù)到fp所的文獻(xiàn)中。③關(guān)閉獻(xiàn)fclose()函數(shù)用來(lái)關(guān)閉一個(gè)由fopen()函數(shù)打開(kāi)的文獻(xiàn)其調(diào)用格式為:fclose(FILE*stream);該函數(shù)返回一個(gè)整型數(shù)。當(dāng)文獻(xiàn)關(guān)閉成功時(shí)返回否則返回一個(gè)非零值?？梢愿鶕?jù)函數(shù)的返回值判斷文獻(xiàn)是否關(guān)閉成功。

讀取據(jù)息并讀取據(jù)息繪序流程圖圖3.5所示：下面介下軟件實(shí)方法里選用提的CClientDC來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。類(lèi)生于類(lèi)且在時(shí)用函，在析調(diào)用函。就是，當(dāng)一個(gè)CClientDC在構(gòu)，它的內(nèi)部會(huì)調(diào)用函，獲得一個(gè)對(duì)在這個(gè)CClientDC對(duì)象析時(shí)，動(dòng)釋這個(gè)設(shè)備表資話中假了類(lèi)定的對(duì)象，就不需示地調(diào)用數(shù)和了需要義個(gè)CClientDC對(duì)用這對(duì)進(jìn)該對(duì)生期結(jié)時(shí)，自動(dòng)放其占的備資源。這就CClientDC對(duì)象的好處，因此本軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中有關(guān)繪圖的指令都是基于CClientDC進(jìn)行的。打開(kāi)獻(xiàn)讀取獻(xiàn)數(shù)據(jù)繪制據(jù)點(diǎn)讀取畢是關(guān)閉獻(xiàn)結(jié)束

否圖繪制數(shù)據(jù)程序流程圖為簡(jiǎn)樸介紹CClientDC類(lèi)的功能，下面給出軟件中坐標(biāo)系的繪制的程序?qū)崿F(xiàn)下：CClientDCdc(this);//定一個(gè)CClientDC對(duì)象//繪制縱坐標(biāo)dc.MoveTo(20,0);//移到繪圖起點(diǎn)dc.LineTo(20,750);從點(diǎn)到此點(diǎn)畫(huà)用線段連接起來(lái)//繪制坐標(biāo)原點(diǎn)dc.ExtTextOut(10,700,ETO_OPAQUE,CRect(10,700,10,710),_T("0"),NULL);//繪制坐標(biāo)簽dc.ExtTextOut(30,20,ETO_OPAQUE,CRect(30,20,30,30),_T("Y"),NULL);//繪制坐標(biāo)簽dc.ExtTextOut(750,710,ETO_OPAQUE,CRect(750,710,750,720),_T("X"),NULL);以上碼只供了坐標(biāo)繪制其他坐標(biāo)繪制完全相識(shí)，筆者就不再贅，具體碼見(jiàn)序清。從面例可以發(fā)現(xiàn)，在構(gòu)造CClientDC對(duì)象時(shí)，要一個(gè)類(lèi)型的指針為參數(shù)由識(shí)可知，個(gè)對(duì)象有一個(gè)指針指向己身所，例子就將為參數(shù)遞給該對(duì)的構(gòu)造函數(shù)。此可以看出，CClientDC類(lèi)繪圖十分方便快捷。但是還需說(shuō)明的是不管是中窗口還是對(duì)話框，設(shè)原點(diǎn)（0，0）都是際應(yīng)不同原點(diǎn)（00改變，這才干得繪的像具很強(qiáng)工程義。子筆者將原改到20，700這樣繪制來(lái)的形會(huì)出在坐系的一象。外由本設(shè)會(huì)擬直、理以所數(shù)標(biāo)在一此，、的圖便系。的，描的黑。在VC++中，假如想線條筆，下的特定。具實(shí)，以用的創(chuàng)建筆對(duì)象，這個(gè)與畫(huà)筆關(guān)的作。有個(gè)構(gòu)造函數(shù)其中一個(gè)構(gòu)造函數(shù)原型明下CPen(intnPenStyle,intnWidth,COLORREFcrColor);其中，第一個(gè)參數(shù)（nPenStyle）指定筆的型（實(shí)點(diǎn)線(PS_DOT個(gè)參數(shù)（指定畫(huà)筆的線,需要意的是，畫(huà)筆的要不1才可以線個(gè)參數(shù)指定筆的顏色，這個(gè)參數(shù)是COLORREF類(lèi)型，用這可以建這類(lèi)型的。RGB的明如下COLORREFRGB(BYTEbRed,BYTEbGreen,BYTEbBluecolor);可以看出，RGB宏有個(gè)數(shù)，分別代表紅、綠、藍(lán)三種顏色的值。這三個(gè)參數(shù)都是BYTE類(lèi)型取值范圍為:0～255,RGB(255,255,255)代表白色，RGB(0,0,0)代表黑色，當(dāng)個(gè)參數(shù)分別設(shè)立為0～255之的任意值時(shí)，可以得到各種不的顏色對(duì)于面的坐系的例，若將一行指修改為下代碼：CPenpen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255));//創(chuàng)新畫(huà)筆CClientDCdc(this);//定義一個(gè)CClientDC象CPen*pOldPen=dc.SelectObject(&pen);//加新畫(huà)備用然后在最后行代碼面添加下代碼：dc.SelectObject(pOldPen);//恢默認(rèn)筆從修后例可看，一面建一實(shí)畫(huà)，其度為，顏色為藍(lán)色。著運(yùn)用SelectObject函數(shù)將新畫(huà)筆對(duì)象選入設(shè)備描表，再運(yùn)用畫(huà)線函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)繪制出的線發(fā)生了變化。最后，再次用SelectObject函恢復(fù)備描述表中的畫(huà)筆。最后介紹一下CClientDC對(duì)象中的一個(gè)SetPixel函數(shù)，該函數(shù)聲明如下:StatusSetPixel(INTx,INTCOLORREFcrColor);其中，為橫坐y為縱標(biāo)，為色設(shè)。在數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)繪制時(shí)函數(shù)可以完畢實(shí)現(xiàn)，具體代碼如下：FILE*fp1;//定義文獻(xiàn)指針fp1=fopen("C:\\Data.dat","rb");//二進(jìn)制方式讀文獻(xiàn)while(!feof(fp1))//判斷是否讀完數(shù)據(jù)結(jié)束{fread(&x,sizeof(long),1,fp1);//讀橫坐標(biāo)fread(&y,sizeof(long),1,fp1);//讀縱坐標(biāo)dc.SetPixel(20+x,700-y,RGB(255,0,0));//以紅色畫(huà)筆繪制坐標(biāo)點(diǎn)

開(kāi)始打開(kāi)獻(xiàn)讀取獻(xiàn)數(shù)據(jù)最小乘法擬合讀取畢是計(jì)計(jì)繪制合直線顯示合直線結(jié)束

否}fclose(fp1);//關(guān)閉文獻(xiàn)在上面代碼中行代碼的作用見(jiàn)標(biāo)注部分所有程序詳見(jiàn)附錄中。

最乘運(yùn)最乘流圖圖示一方，介紹下最二乘法擬合本原以及擬直線程的推過(guò)程，具體析如下：

圖3.6最二乘法擬合直線的程序流程圖nniii1iiiiiinniii1iiiiiin事實(shí)上，運(yùn)用最小二乘法理求取回歸參數(shù)、b時(shí)，使各數(shù)點(diǎn)與擬合直線的偏離平方和為最小，假設(shè)有n數(shù)據(jù)yxx點(diǎn)的的估計(jì)ii1n量為：

kx1kx22n

（）誤方程組為：yy11yy22

（）

vyn應(yīng)當(dāng)使

2i

(ykx)ii

2

最，于是求取的參數(shù)、應(yīng)滿(mǎn)足：i

i

y)iiiy)xiiii

\

（）式（稱(chēng)為正規(guī)方程組運(yùn)用代數(shù)方法求，可得：k

ll

xyxx

（）1nbxnii

yi

（）式中，

1nxxni

1n，ynil

22n

（）l

x)()xiiiiiiiiii

（）ii綜上所述，可以得到擬合后的直線方程為：lnllnlnii

i

（）ρ述兩線性關(guān)系密切限度量，自然越大，即接近于1時(shí)x、y的線性關(guān)系就越密切當(dāng)ρ接近0時(shí)，者的線性變規(guī)就明。本設(shè)引了關(guān)數(shù)ρ判擬是否功，也觀測(cè)到數(shù)據(jù)點(diǎn)線性關(guān)系。相關(guān)的公如：lllyy

x)()iii)iiii

（）（中因分的根式值恒為正值故相系數(shù)的符號(hào)取決于離差之l的符號(hào)，與參數(shù)的符號(hào)一的。一而，只相關(guān)系ρ那么xy線性關(guān)系就非常密切了，性關(guān)系很明顯。知道n-2為自由度，又由殘差平方和反映了x對(duì)線影響外其他隨機(jī)影的和，故義下估計(jì)量s為：s

i

(y)2iin

n

（）s也可以為是剩余標(biāo)準(zhǔn)差它意與準(zhǔn)相，用它可以衡量所有隨機(jī)因素對(duì)y的大，s愈大擬合精度越高。通過(guò)對(duì)最小二乘法的推導(dǎo)和析，用擬的如：//最小二乘法擬合程averx=sumx/len_data;//x平avery=sumy/len_data;//求平均fp1=fopen("C:\\Data.dat","rb");while(!feof(fp1)){fread(&x,sizeof(long),1,fp1);fread(&y,sizeof(long),1,fp1);Lxx+=(x-averx)*(x-averx);Lxy+=(x-averx)*(y-avery);Lyy+=(y-avery)*(y-avery);}fclose(fp1);k=Lxy/Lxx;//斜率b=avery-k*averx;//截距在上面代碼中和分別為所有標(biāo)值的累加和通過(guò)上述代碼，可以獲得直線方程Y=k*X+b是筆者可以運(yùn)用繪圖類(lèi)指令進(jìn)行繪圖，這一操作類(lèi)似于理論直線的繪制，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程參看3.5.4繪制理論直線部。分所有中DrawDlg.cpp中OnNihe。

開(kāi)始

繪制理直線理直線的繪制相對(duì)簡(jiǎn)樸，只要知道直線程Y=k*X+b，后就是對(duì)X=0時(shí)取一

設(shè)立理論直線坐標(biāo)點(diǎn)計(jì)算繪制理論直線結(jié)束A0y=700B700VC000700AB700-b20+(700-b)/k03.7CClientDCLineTodc.MoveTo(20,700-m_b);//dc.LineTo((700-m_b)/m_k+20,0);//Bdc.ExtTextOut(750,30,ETO_OPAQUE,CRect(750,30,750,40),_T(":"),NULL);//dc.MoveTo(820,40);dc.LineTo(950,40);m_km_b擬全相ExtTextOut來(lái)“:”“合”文本信息隨小段讓表擬圖論線擬直的圖例該部分所有程序詳附中DrawDlg.cpp中的函數(shù)。數(shù)據(jù)示據(jù)覽誤顯程程，于計(jì)方、準(zhǔn)相誤，都要數(shù)據(jù)道他們的屬關(guān)系，因此筆者就將這兩功能設(shè)計(jì)在相的對(duì)話框中。體的流程圖如圖所。由于篇有限筆只介紹一下數(shù)加入列表框部程序的實(shí)現(xiàn)核心代碼如下：ch[400];//定義緩存數(shù)組sprintf(ch,"第%6d點(diǎn)義輸出格式進(jìn)入列表框從上面碼可以看出一代碼是用定義一個(gè)儲(chǔ)存次加載內(nèi)的組；第二行設(shè)立數(shù)組內(nèi)容格式，其中%6d達(dá)位進(jìn)制輸出，%4.4f表達(dá)為整數(shù)、4為小數(shù)的浮點(diǎn)型輸出；最后一行代碼中，運(yùn)用AddString函數(shù)將組內(nèi)容加載入列框中樣將該核心代碼放在數(shù)據(jù)讀的循環(huán)里面就可以將每次讀出來(lái)的數(shù)以及差數(shù)顯示列表中。在數(shù)據(jù)加載畢后，關(guān)閉文的后面加如下碼：sprintf(ch,"%6s%6s%6s%6s%10s點(diǎn)方差","標(biāo)準(zhǔn)差");//定義一個(gè)輸出m_DataList.InsertString(0,ch);//插入內(nèi)容到列表框中第行通過(guò)以上代碼可以給列表框輸出一個(gè)表頭，下面相應(yīng)的就是表頭所代表的數(shù)據(jù)。運(yùn)營(yíng)后，得到的效果圖如下圖示：開(kāi)打開(kāi)文獻(xiàn)讀取數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算誤差、分析誤差列表框顯示繪制誤差圖形讀取完畢關(guān)閉文獻(xiàn)結(jié)圖據(jù)覽誤分流圖圖數(shù)及顯示該分所有程序詳見(jiàn)附錄中DataDlg.cpp和DataDlg.h。果分析析部程中者控理和，了一合理行分，析中論和部對(duì)進(jìn)同的配情

開(kāi)始打開(kāi)文讀取文數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)析解決讀取完

否要給是說(shuō)對(duì)軸對(duì)配、偏時(shí)要給應(yīng)結(jié)論結(jié)流如圖。合了使得界和諧實(shí)用，者采靜態(tài)文作給出論

是計(jì)獲果顯示析結(jié)果結(jié)束和建議的介質(zhì)。之所以這么設(shè)計(jì)，是由于中的靜態(tài)文本可以根據(jù)不同條件改變其文本內(nèi)容，這和設(shè)計(jì)規(guī)定不謀而合。中的GetDlgItem(IDC_STATIC)->SetWindowText("Text");令可以將號(hào)為IDC_STATIC的顯示內(nèi)容修改為：。于是，我們可以得到實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析顯示的核心程序代碼為：//當(dāng)X軸增益相對(duì)Y軸增益匹配時(shí)GetDlgItem(IDC_STATIC_JG)->SetWindowText("論內(nèi)容");GetDlgItem(IDC_STATIC_JY)->SetWindowText("議內(nèi)容");只要將以上代碼放在當(dāng)X軸增益相對(duì)Y軸增益匹配時(shí)的條件滿(mǎn)足之后可以將結(jié)論和建議的內(nèi)容顯示出來(lái)?！韭暋坑山Y(jié)和建內(nèi)容多，了使程代碼楚，長(zhǎng)可性，處未給出體結(jié)及議內(nèi)。和IDC_STATIC_JY分是結(jié)論和議相應(yīng)兩個(gè)態(tài)本的號(hào)分有序詳附中ResDlg.cpp和。

軟件使幫助軟件使幫助分設(shè)計(jì)相比較樸，為了得界諧實(shí)用最后用一個(gè)對(duì)框用靜態(tài)本顯出來(lái)比較這樣只要軟使用以文式輸入到靜態(tài)文中用該對(duì)框就可以看見(jiàn)軟件用明了軟件使助程序設(shè)流程如圖所示面只紹一如何建該框。開(kāi)點(diǎn)擊幫鈕幫助對(duì)框結(jié)

創(chuàng)建對(duì)框有兩種，種是模態(tài)對(duì)話框，此一種就是模態(tài)框。一方面紹一下模態(tài)對(duì)框的用模態(tài)對(duì)話要用類(lèi)的成員函數(shù)DoModal,該函數(shù)的功能是創(chuàng)建并顯示一個(gè)模態(tài)對(duì)話框其返回值將作為類(lèi)的此外一個(gè)成員函數(shù)：EndDialog的參數(shù)，后者的功能就是關(guān)閉模態(tài)話框。于在該分中定了一個(gè)類(lèi)，于是，實(shí)現(xiàn)建模態(tài)對(duì)話框的代碼如下：CResDlg//定義一個(gè)類(lèi)對(duì)象Resdlg.DoModal();//創(chuàng)建模態(tài)對(duì)話框假如要?jiǎng)?chuàng)建非模態(tài)對(duì)話框，則需要運(yùn)用類(lèi)的成函，然后調(diào)ShowWindow函將個(gè)話框顯示出來(lái)。于是可得，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建非模態(tài)對(duì)話框的代碼如下：CResDlg*pDlg=newCResDlg;//定一個(gè)CResDlg類(lèi)針pDlg->Create(IDD_RESULT,this);//創(chuàng)建非模態(tài)對(duì)話框pDlg->ShowWindow(SW_SHOW);//顯非模態(tài)對(duì)話框比較兩次運(yùn)營(yíng)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要在模態(tài)對(duì)話框關(guān)閉后，才干返回進(jìn)行其他操作，然而，在非模態(tài)對(duì)話框中，無(wú)論非模態(tài)對(duì)話框關(guān)閉與否，都不影響其它操作。以上針對(duì)，在其他功能模塊的計(jì)中也有所涉及，筆者只在這里做了介紹。該部分所有程序詳見(jiàn)附錄中HelpDlg.cpp和。通過(guò)以上設(shè)計(jì)，基本完畢了軟件的各個(gè)模塊功能，根據(jù)軟件設(shè)計(jì)原理，需要對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試通過(guò)才證明軟件開(kāi)發(fā)成功，下面進(jìn)行軟件測(cè)試。軟件測(cè)試4.1件功析數(shù)機(jī)參匹測(cè)平重功如：（1）集8253片據(jù)寫(xiě)文；讀文內(nèi)并制據(jù)標(biāo)；最二法合線；設(shè)并制論線；數(shù)瀏、誤顯；結(jié)果析；軟使用助本臺(tái)可通計(jì)機(jī)接口將8253計(jì)芯上的據(jù)集進(jìn)平之中然后過(guò)的學(xué)解將轉(zhuǎn)為標(biāo)數(shù)，寫(xiě)入硬盤(pán)備不僅可以機(jī)中的數(shù)文讀出將其制到標(biāo)系，且可用小乘法對(duì)進(jìn)合將合的線與標(biāo)繪到相標(biāo)系并顯示合線方程同還以小乘數(shù)擬以及統(tǒng)置差行析臺(tái)還供設(shè)立論線方將其合線和標(biāo)繪到同標(biāo)系能通過(guò)對(duì)所制的形進(jìn)析，臺(tái)會(huì)用給相結(jié)以及決在題建。

試讀據(jù)