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基於平板電腦的數控系統和軟件設計（簡體書）
商品資訊
ISBN13：9787512412811
出版社：北京航空航天大學出版社
作者：郇極
出版日：2013/11/01
裝訂：平裝
規格：24cm*17cm (高/寬)
商品簡介
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
《基于平板電腦的數控系統和軟件設計》介紹開發基于平板電腦的數控機床控制系統所涉及的關鍵技術和方法．包括平板電腦與外部控制設備的接口、Android操作系統實時控制技術、Java語言數控系統軟件編程技術、數控系統軟件結構、控制算法、數據結構、程序示例、基于以太網的控制設備現場總線等。這些技術和方法也可用于開發基于平板電腦的其他工業自動化控制設備、智能家電、醫療儀器、科學試驗儀器、教學實驗設備、物聯網終端等。
《基于平板電腦的數控系統和軟件設計》可作為工業自動化和計算機控制專業的研究生教學參考書，也可作為工業自動化系統開發人員的專業工具書。
《基于平板電腦的數控系統和軟件設計》可作為工業自動化和計算機控制專業的研究生教學參考書，也可作為工業自動化系統開發人員的專業工具書。
序
平板電腦（Tablet Personal Computer）發展迅速，已經成為目前廣泛使用的個人計算機產品和移動多媒體設備。平板電腦是一個功能強大和豐富的計算機硬件平臺，因此采用平板電腦作為工業自動化設備的控制計算機，具有結構緊湊、功能強大、價格低廉的優勢，在工業自動化領域具有廣闊的應用前景。
本書的作者團隊（北京航空航天大學數控和伺服技術實驗室）長期從事數控機床和工業機器人控制系統研究工作，包括軟硬件平臺、系統體系結構、控制算法、編程技術、設備控制現場總線等。使用平板電腦作為工業控制計算機平臺技術是團隊所密切關注的研究方向，并取得關鍵技術的突破。這些關鍵技術包括平板電腦與外部控制設備的接口技術、Android操作系統實時控制技術、Java語言數控系統軟件編程技術、基于以太網芯片的控制設備現場總線等。在這些研究成果基礎上，開發出了基于平板電腦的數控機床控制系統。
為了促進平板電腦在工業控制領域的推廣和應用，作者通過本書將這些關鍵技術介紹給讀者，與讀者共同探討相關技術，促進其廣泛應用。相關的研究和開發經驗也可以用于其他自動控制、數據采集和處理設備，例如：智能家電、醫療儀器、科學試驗儀器、服務機器人、教學實驗設備和物聯網終端等。
本書的主要內容如下：
第1章為概述，簡要介紹平板電腦在工業自動化領域的應用前景、數控系統工作原理、平板電腦結構、操作系統和編程語言。
第2章介紹了數控系統及其控制軟件的整體結構。
第3章介紹了基于平板電腦的數控系統硬件平臺結構，以及外部設備現場總線FED和通信控制。
第4章概要介紹了Java編程語言，以及編寫數控系統控制軟件的Java語法要點。
第5章概要介紹了Android操作系統，以及作為數控系統實時操作系統的可行性。
第6章介紹了數控系統軟件的控制原理、實現方法、程序和數據結構的設計流程和程序示例。
第7章介紹了本書編程示例使用的數據結構和參數定義。
附錄A為ISO6983數控編程指令國際標準。
附錄B為本書編程示例使用的自定義G指令代碼。
本書是一本介紹平板電腦數控系統開發方法的書，同時也適用于學習數控系統軟件原理、編程方法，以及工業自動化系統開發技術。它包括功能模塊的劃分、接口、數據流、Andriod操作系統、Java編程語言、以太網通信和現場總線技術等。讀者通過本書學習，掌握了數控系統軟件編程方法之后，對使用其他編程語言（例如C語言）編寫數控系統軟件或者開發其他類似的工業自動化設備控制系統也會有很大幫助。
郇 極
2013年5月于北航
本書的作者團隊（北京航空航天大學數控和伺服技術實驗室）長期從事數控機床和工業機器人控制系統研究工作，包括軟硬件平臺、系統體系結構、控制算法、編程技術、設備控制現場總線等。使用平板電腦作為工業控制計算機平臺技術是團隊所密切關注的研究方向，并取得關鍵技術的突破。這些關鍵技術包括平板電腦與外部控制設備的接口技術、Android操作系統實時控制技術、Java語言數控系統軟件編程技術、基于以太網芯片的控制設備現場總線等。在這些研究成果基礎上，開發出了基于平板電腦的數控機床控制系統。
為了促進平板電腦在工業控制領域的推廣和應用，作者通過本書將這些關鍵技術介紹給讀者，與讀者共同探討相關技術，促進其廣泛應用。相關的研究和開發經驗也可以用于其他自動控制、數據采集和處理設備，例如：智能家電、醫療儀器、科學試驗儀器、服務機器人、教學實驗設備和物聯網終端等。
本書的主要內容如下：
第1章為概述，簡要介紹平板電腦在工業自動化領域的應用前景、數控系統工作原理、平板電腦結構、操作系統和編程語言。
第2章介紹了數控系統及其控制軟件的整體結構。
第3章介紹了基于平板電腦的數控系統硬件平臺結構，以及外部設備現場總線FED和通信控制。
第4章概要介紹了Java編程語言，以及編寫數控系統控制軟件的Java語法要點。
第5章概要介紹了Android操作系統，以及作為數控系統實時操作系統的可行性。
第6章介紹了數控系統軟件的控制原理、實現方法、程序和數據結構的設計流程和程序示例。
第7章介紹了本書編程示例使用的數據結構和參數定義。
附錄A為ISO6983數控編程指令國際標準。
附錄B為本書編程示例使用的自定義G指令代碼。
本書是一本介紹平板電腦數控系統開發方法的書，同時也適用于學習數控系統軟件原理、編程方法，以及工業自動化系統開發技術。它包括功能模塊的劃分、接口、數據流、Andriod操作系統、Java編程語言、以太網通信和現場總線技術等。讀者通過本書學習，掌握了數控系統軟件編程方法之后，對使用其他編程語言（例如C語言）編寫數控系統軟件或者開發其他類似的工業自動化設備控制系統也會有很大幫助。
郇 極
2013年5月于北航
目次
第1章 概述
1．1 數控系統和控制軟件
1．2 硬件平臺和控制設備接口
1．3 操作系統
1．4 Java語言
1．5 本書撰寫特點
第2章 數控系統和軟件結構
2．1 數控機床和控制系統
2．2 數控系統軟件結構
2．2．1 控制數據流
2．2．2 操作和運行控制
第3章 基于平板電腦的數控系統硬件平臺
3．1 硬件平臺結構
3．2 外部設備現場總線FED和通信控制
3．2．1 FED總線結構
3．2．2 FED數據幀格式
3．2．3 控制系統通信機制
第4章 ．Java編程語言
4．1 Java程序設計
4．1．1 Java的特點
4．1．2 開發環境t
4．2 Java語言基礎
4．2．1 Java程序的符號集
4．2．2 Java程序的基本組成
4．2．3 常量與變量
4．2．4 數據類型
4．2．5 運算符和表達式
4．2．6 控制語句
4．3 數控系統程序設計的Java語法要點
4．3．1 類和對象
4．3．2 枚舉類型
4．3．3 數組
4．3．4 String類
4．3．5 異常處理
4．3．6 包的應用
4．3．7 數學運算
第5章 ．Android操作系統
5．1 Android開發概述
5．1．1 Android系統框架
5．1．2 Android應用程序開發環境的建立
5．1．3 Android工程的結構和運行
5．2 數控系統程序設計的Andro-d開發要點
5．2．1 Activxty和視圖布局
5．2．2 Socket編程
5．2．3 定時器
5．3 周期穩定性測試
第6章 數控系統軟件設計
6．1 系統總體結構
6．2 系統數據結構
6．2．1 常數
6．2．2 參數
6．2．3 數據電纜
6．3 數控加工程序預處理
6．3．1 數控加工程序和指令
6．3．2 數控加工程序讀入模塊
6．3．3 譯碼器
6．3．4 坐標系設置
6．3．5 刀具補償
6．4 運動控制
6．4．1 插補器
6．4．2 手動進給
6．4．3 插補／手動切換
6．4．4 坐標變換模塊
6．4．5 機床誤差補償
6．4．6 機床傳動匹配
6．5 PLC控制
6．6 外部設備通信控制
6．6．1 協議報文的代碼描述
6．6．2 外部設備通信模塊程序示例
6．7 操作與運行管理
6．7．1 操作和顯示（FIMI）
6．7．2 系統運行管理
6．8 系統刨建和運行
6．8．1 PadNC_Activity類的相關程序實例
6．8．2 數控系統內核程序示例
第7章 系統數據定義
7．1 常數
7．2 變量類型定義
7．3 參數
7．3．1 控制參數
7．3．2 加工參數
7．4 數據電纜
附錄A ISO 6983數控編程指令標準
A．1 字符集
A．2 G指令集
A．3 M指令集
附錄B 自定義代碼
參考文獻
1．1 數控系統和控制軟件
1．2 硬件平臺和控制設備接口
1．3 操作系統
1．4 Java語言
1．5 本書撰寫特點
第2章 數控系統和軟件結構
2．1 數控機床和控制系統
2．2 數控系統軟件結構
2．2．1 控制數據流
2．2．2 操作和運行控制
第3章 基于平板電腦的數控系統硬件平臺
3．1 硬件平臺結構
3．2 外部設備現場總線FED和通信控制
3．2．1 FED總線結構
3．2．2 FED數據幀格式
3．2．3 控制系統通信機制
第4章 ．Java編程語言
4．1 Java程序設計
4．1．1 Java的特點
4．1．2 開發環境t
4．2 Java語言基礎
4．2．1 Java程序的符號集
4．2．2 Java程序的基本組成
4．2．3 常量與變量
4．2．4 數據類型
4．2．5 運算符和表達式
4．2．6 控制語句
4．3 數控系統程序設計的Java語法要點
4．3．1 類和對象
4．3．2 枚舉類型
4．3．3 數組
4．3．4 String類
4．3．5 異常處理
4．3．6 包的應用
4．3．7 數學運算
第5章 ．Android操作系統
5．1 Android開發概述
5．1．1 Android系統框架
5．1．2 Android應用程序開發環境的建立
5．1．3 Android工程的結構和運行
5．2 數控系統程序設計的Andro-d開發要點
5．2．1 Activxty和視圖布局
5．2．2 Socket編程
5．2．3 定時器
5．3 周期穩定性測試
第6章 數控系統軟件設計
6．1 系統總體結構
6．2 系統數據結構
6．2．1 常數
6．2．2 參數
6．2．3 數據電纜
6．3 數控加工程序預處理
6．3．1 數控加工程序和指令
6．3．2 數控加工程序讀入模塊
6．3．3 譯碼器
6．3．4 坐標系設置
6．3．5 刀具補償
6．4 運動控制
6．4．1 插補器
6．4．2 手動進給
6．4．3 插補／手動切換
6．4．4 坐標變換模塊
6．4．5 機床誤差補償
6．4．6 機床傳動匹配
6．5 PLC控制
6．6 外部設備通信控制
6．6．1 協議報文的代碼描述
6．6．2 外部設備通信模塊程序示例
6．7 操作與運行管理
6．7．1 操作和顯示（FIMI）
6．7．2 系統運行管理
6．8 系統刨建和運行
6．8．1 PadNC_Activity類的相關程序實例
6．8．2 數控系統內核程序示例
第7章 系統數據定義
7．1 常數
7．2 變量類型定義
7．3 參數
7．3．1 控制參數
7．3．2 加工參數
7．4 數據電纜
附錄A ISO 6983數控編程指令標準
A．1 字符集
A．2 G指令集
A．3 M指令集
附錄B 自定義代碼
參考文獻
書摘/試閱
1．3 操作系統
平板電腦的運行依賴于操作系統。Android（安卓）是Google公司開發的開放源代碼的操作系統，主要用于智能手機和平板電腦，是目前平板電腦最廣泛使用的操作系統。本書介紹的平板電腦數控系統軟件在Android操作系統下運行。
平板電腦數控系統軟件是運行在Android操作系統下的一個應用程序，完成數控系統的所有實時控制計算和人機界面操作任務，控制數控機床或工業機器人的運行。Android同時還可以運行其他需要的標準應用程序，例如：文件管理、文字編輯、wiFi聯網、多媒體程序等，它們為數控系統提供了豐富的輔助功能。Android是一個內置支持Java語言的操作系統，Android應用程序由Java編程語言編寫和生成。
數控系統和其他自動控制系統的控制計算機以固定的定時周期控制系統的運行。它要求計算機操作系統和控制程序能夠提供一個穩定的實時任務處理周期，在嵌入式控制系統中，也被稱為中斷處理周期。針對不同的控制系統要求，這個控制周期通常在1～100ms之間選擇。作者在目前主流平板電腦完成的研究試驗表明，當控制周期為25ms以上時，Antroid操作系統可以提供滿足大多數控制系統要求的實時處理能力。本書將在第5章介紹編程方法和試驗結果。
1．4 Java語言
Java是一種面向對象的計算機程序設計語言，廣泛應用于互聯網、PC計算機（包括平板電腦）、移動通信設備、多媒體設備等。在移動通信和互聯網軟件中，Java具有顯著的技術和市場優勢，成為這些技術領域的主要軟件開發工具。
目前Java運行平臺幾乎已經嵌入到所有的主流計算機操作系統，其中也包括Android操作系統。用Java語言編寫的程序可以在Android操作系統下運行，本書所介紹的數控系統軟件編程方法和編程示例是用Java語言實現的。
……
平板電腦的運行依賴于操作系統。Android（安卓）是Google公司開發的開放源代碼的操作系統，主要用于智能手機和平板電腦，是目前平板電腦最廣泛使用的操作系統。本書介紹的平板電腦數控系統軟件在Android操作系統下運行。
平板電腦數控系統軟件是運行在Android操作系統下的一個應用程序，完成數控系統的所有實時控制計算和人機界面操作任務，控制數控機床或工業機器人的運行。Android同時還可以運行其他需要的標準應用程序，例如：文件管理、文字編輯、wiFi聯網、多媒體程序等，它們為數控系統提供了豐富的輔助功能。Android是一個內置支持Java語言的操作系統，Android應用程序由Java編程語言編寫和生成。
數控系統和其他自動控制系統的控制計算機以固定的定時周期控制系統的運行。它要求計算機操作系統和控制程序能夠提供一個穩定的實時任務處理周期，在嵌入式控制系統中，也被稱為中斷處理周期。針對不同的控制系統要求，這個控制周期通常在1～100ms之間選擇。作者在目前主流平板電腦完成的研究試驗表明，當控制周期為25ms以上時，Antroid操作系統可以提供滿足大多數控制系統要求的實時處理能力。本書將在第5章介紹編程方法和試驗結果。
1．4 Java語言
Java是一種面向對象的計算機程序設計語言，廣泛應用于互聯網、PC計算機（包括平板電腦）、移動通信設備、多媒體設備等。在移動通信和互聯網軟件中，Java具有顯著的技術和市場優勢，成為這些技術領域的主要軟件開發工具。
目前Java運行平臺幾乎已經嵌入到所有的主流計算機操作系統，其中也包括Android操作系統。用Java語言編寫的程序可以在Android操作系統下運行，本書所介紹的數控系統軟件編程方法和編程示例是用Java語言實現的。
……
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