第三章计算机数字控制系统;1.微处理器数控系统，内装微处理器，字符显示、故障自诊断。;二、数控系统的硬件组成;计算机数控系统的硬件由微型机、外部设备、位置控制和位置检测、输入输出接口和操作面板组成。;〔二〕外部设备;三、数控系统软件;(1)输入。输入到CNC装置的零件加工程序、控制参数和补偿数据。程序是一次性输入的，程序输入需有读入字符的中断处理程序及输入管理程序。;〔三〕插补运算及位置控制程序。;〔五〕系统管理程序;四、微型机数控系统的特点;§3.2插补原理;脉冲增量插补常用的方法有：;;假设Fm≥0，应向+X方向走一步，新形成的坐标为：;综上所述，逐点比较直线插补分四步：;例1：插补第一象限直线段OA，起点为坐标原点，终点为Xe=5，Ye=3;序;O;〔2〕不同象限的直线插补计算;2.逐点比较法圆弧插补;假设Fm＜0，应向+Y方向走一步,Ym+1=Ym+1,Xm+1=Xm;例2：插补第一象限逆时针圆弧AB，起点坐标X0=6，Y0=0终点坐标为Xe=0，Ye=6。;序;O;Y;Y;3.逐点比较法特点;设函数Y=f〔t〕，如以下图求出曲线下面t0到tn区间的面积，一般应用下面的积分公式：;数学运算时,Δt一般取最小单位“1〞，即一个脉冲周期，那么;数字积分器通常由函数存放器、累加器和与门等组成，数字积分器结构框图见图3-11。;设有一直线OA,起点为O，终点A的坐标为Xe,Ye，直线方程为：;设动点在原点的时间为t0,到达终点A(Xe,Ye)的时间为tn，那么上式可变为：;如果存放Xe，Ye存放器的位数是N，对应最大允许数字量为2N-1〔各位均为1〕，所以Xe，Ye最大存放数值为2N-1，那么;X函数寄存器JVX;例3设有一直线OE，如图3-13所示起点坐标O(0，0)，终点坐标为A(4，3)，累加器和存放器的位数为3位，其最大可存放数值为7〔J≥8时溢出〕。假设用二进制计算，起点坐标O〔000，000〕，终点坐标E(100，011)，J≥1000时溢出。试采用DDA法对其进行插补。;X;累加次;5;X;3.圆弧插补;设起点A对应的时间为t0，并取t0=0，终点时间为tn，对上式进行积分得：;例4设有第一象限顺圆AB，如图3-16所示，起点A(0，5)，终点B〔5，0〕，??选存放器位数n=3。假设用二进制计算，起点坐标A〔000，101〕，终点坐标B〔101，000〕，试用DDA法对此圆弧进行插补。;表4DDA圆弧插补运算过程;44;45;46;;数据采样插补又称为时间分割法，它是根据程编进给速度F，将给定轮廓曲线按插补周期T分割为插补进给段，即用一系列首尾相连的微小线段来逼近给定曲线。每经过一个插补周期就进行一次插补计算，算出下一个插补点。
插补周期越长，插补计算误差越大，插补周期应尽量选得小一些。;(一)两轴联动直线插补原理;〔二〕圆弧插补;图中A(Xi,Yi)为当前点，B(Xi+1,Yi+1〕为插补后到达的点，AB弦是圆弧插补时在一个插补周期的步长f。;§3.3刀具补偿原理;三、刀具半径补偿算法
刀具半径补偿计算：根据零件尺寸和刀具半径值计算出刀具中心轨迹。对于一般的CNC装置，所能实现的轮廓仅限于直线和圆弧。刀具半径补偿分B功能刀补与C功能刀补。;在图3-19中O和A点的坐标,求出A的坐标;2.圆弧刀具半径补偿计算;〔二〕C刀具半径补偿;2.C刀具补偿的根本设计思想;§3.4数控系统的硬件结构;总线;㈠单微处理器CNC装置组成硬件的作用;2.总线;3.存储器;4.PLC;6.I/O接口;⑷信号在传输过程中，由于衰减、噪声和反射等影响，会发生畸变。为此要根据信号类别及传输线质量，采取一定措施并限制信号的传输距离。;二、多微处理器结构;⒊位置控制模块进行位置给定值与检测器测得的位置实际值的比较，进行自动加减速，回基准点、伺服系统滞后量的监视和飘移补偿，最后得到速度控制的模拟电压，驱动进给电机。
⒋存储器模块该模块为程序和数据的主存储器，或为功能模块间进行数据传送的共享存储器。
⒌PLC模块对零件加工程序中的开关功能和来自机床的信号进行逻辑处理，实现机床电气设备的起、停，刀具交换，转台分