基于量子框架的齒輪倒角機控制系統設計與研究*

張亞斌，洪榮晶，張奧敏

（1.南京工業大學機械與動力工程學院，南京 211800；2.江蘇省工業裝備數字制造及控制技術重點實驗室，南京 211800；3.合肥通用無損檢測技術有限責任公司，合肥 230000）

我國是機床制造生產的大國，但數控技術的應用水平并不高，因此制造業的整體水平受到嚴重的影響。傳統的數控系統，如FANUC 和SIEMENS 等系統大多是私有的硬件和軟件，兼容性不強[1]。隨著技術的進步和市場競爭的加快，該系統封閉的內部結構已不能滿足制造業發展中功能的擴展需求，因此，開放式數控系統的研究已成為一種趨勢[2–3]。近年來，數控系統的開放性已成為學者研究的熱點[4–5]。數控系統的開放目的是實現模塊化、可擴展、可移植、可重構，以此來提高數控系統的靈活性，更加方便客戶根據具體需求進行二次開發，并可以快速地響應新的加工要求。對開放式數控系統的研究，在某種程度上解決了當前市場需求變化與傳統封閉式數控系統之間的矛盾，為提高我國數控技術發展水平，提供了很好的機會。

本文中硬件部分以固高運動卡為核心，設計與實現了數控齒輪倒角加工自動編程系統[6]。由工控機搭配固高運動卡構成的開放式數控系統，增加了系統設計開發的靈活性和開放性。采用層次狀態機技術（HSM）和量子框架（QP）技術實現數控倒角機控制系統軟件的設計，層次狀態機對倒角機控制系統進行規劃建模，并利用量子框架技術對狀態機的內部進行實現，從而完成對倒角機控制系統模型的邏輯控制[7–8]?！?br>