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一种基于虚拟仪器的数控机床误差实时补偿系统，其特征在于由误差补偿硬件系统和基于虚拟仪器的软件系统构成：硬件系统作为软件的载体和执行部件，用于实现各功能模块之间的连接和通讯、数据存储及人机交互；软件系统基于虚拟仪器编程，用于实现温度和误差数据信号的预处理、机床误差数学模型的建模、误差数据实时计算、补偿系统与PLC之间的数据交互、通过构建机床误差模型的参数数据检索表、数学模型选择库、机床加工参数表、比例系数和增益系数检索表以及误差补偿值输出缓存区、特殊标志位输出缓冲区、专家系统交互接口来实现专家系统的优化、通过构建历史数据存储数据库、自学习修正模块、自学习系统交互接口来实现自学习系统的优化；通过硬件系统和软件系统的协同工作，实现数控机床误差的实时在线补偿；所述的误差补偿硬件系统包括：工控机、触摸显示器、电阻式温度传感器、涡流位移传感器、温度转换模块、位移传感器变送模块、A/D转换功能卡、数据交互功能卡；工控机通过视频线和USB线与触摸显示器连接，用485通讯接口与温度转换模块连接，采用PCI总线方式与数据交互功能卡和A/D转换功能卡连接；触摸显示器用于实现人机交互，用户可在触摸显示器上输入和读出数据；电阻式温度传感器安放在机床热源位置，并通过屏蔽电缆与温度转换模块连接，将热源温度转变为电阻阻值变化；温度转换模块完成对热电阻阻值变化的辨识，通过信号滤波、放大和A/D转换，将温度数据转变为二进制格式数据，并通过RS 485通讯模式，将数据传送到工控机；涡流位移传感器通过屏蔽电缆连接位移传感器变送模块，用于测量机床各控制轴的实际误差值；位移传感器变送模块用于将涡流位移传感器输出的信号进行调理和放大，并转换输出直流电压信号；A/D转换功能卡将位移传感器变送模块输出的模拟信号转变为可供计算机处理的数字信号，并通过PCI总线将数据传送到工控机；数据交互功能卡通过PCI总线与工控机实现通讯，另一端用并口数据总线连接到数控系统的PLC的I/O扩展模块，实现与机床数控系统的数据交互。 |
