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數(shù)控銑床技術(shù)淺談
（作者未知） 2010/6/21
數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。
銑床技術(shù):利用模型復現(xiàn)實際系統(tǒng)中發(fā)生的本質(zhì)過程，并通過對系統(tǒng)模型的實驗來研究存在的或設計中的系統(tǒng)，又稱模擬。這里所指的模型包括物理的和數(shù)學的，靜態(tài)的和動態(tài)的，連續(xù)的和離散的各種模型。所指的系統(tǒng)也很廣泛,包括電氣、機械、化工、水力、熱力等系統(tǒng),也包括社會、經(jīng)濟、生態(tài)、管理等系統(tǒng)。當所研究的系統(tǒng)造價昂貴、實驗的危險性大或需要很長的時間才能了解系統(tǒng)參數(shù)變化所引起的后果時，仿真是一種特別有效的研究手段。仿真的重要工具是計算機。仿真與數(shù)值計算、求解方法的區(qū)別在于它首先是一種實驗技術(shù)。仿真過程包括建立仿真模型和進行仿真實驗兩個主要步驟。
20世紀初仿真技術(shù)已得到應用。例如在實驗室中建立水利模型，進行水利學方面的研究。40～50年代航空、航天和原子能技術(shù)的發(fā)展推動了仿真技術(shù)的進步。60年代計算機技術(shù)的突飛猛進，為仿真技術(shù)提供了先進的工具，加速了仿真技術(shù)的發(fā)展。
利用計算機實現(xiàn)對于系統(tǒng)的仿真研究不僅方便、靈活，而且也是經(jīng)濟的。因此計算機仿真在仿真技術(shù)中占有重要地位。50年代初，連續(xù)系統(tǒng)的仿真研究絕大多數(shù)是在模擬計算機上進行的。50年代中，人們開始利用數(shù)字計算機實現(xiàn)數(shù)字仿真。計算機仿真技術(shù)遂向模擬計算機仿真和數(shù)字計算機仿真兩個方向發(fā)展。在模擬計算機仿真中增加邏輯控制和模擬存儲功能之后，又出現(xiàn)了混合模擬計算機仿真，以及把混合模擬計算機和數(shù)字計算機聯(lián)合在一起的混合計算機仿真。在發(fā)展仿真技術(shù)的過程中已研制出大量仿真程序包和仿真語言。70年代后期，還研制成功專用的全數(shù)字并行仿真計算機。
1. 仿真可以按不同原則分類：
1.1 按所用模型的類型（物理模型、數(shù)學模型、物理－數(shù)學模型）分為物理仿真、計算機仿真（數(shù)學仿真）、半實物仿真；
1.2按所用計算機的類型（模擬計算機、數(shù)字計算機、混合計算機）分為模擬仿真、數(shù)字仿真和混合仿真；
1.3按仿真對象中的信號流（連續(xù)的、離散的）分為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真；
1.4按仿真時間與實際時間的比例關(guān)系分為實時仿真（仿真時間標尺等于自然時間標尺）、超實時仿真（仿真時間標尺小于自然時間標尺）和亞實時仿真（仿真時間標尺大于自然時間標尺）；
1.5按對象的性質(zhì)分為宇宙飛船仿真、化工系統(tǒng)仿真、經(jīng)濟系統(tǒng)仿真等。
2. 仿真模型
仿真模型是被仿真對象的相似物或其結(jié)構(gòu)形式。它可以是物理模型或數(shù)學模型。但并不是所有對象都能建立物理模型。例如為了研究飛行器的動力學特性，在地面上只能用計算機來仿真。為此首先要建立對象的數(shù)學模型，然后將它轉(zhuǎn)換成適合計算機處理的形式，即仿真模型。具體地說，對于模擬計算機應將數(shù)學模型轉(zhuǎn)換成模擬排題圖；對于數(shù)字計算機應轉(zhuǎn)換成源程序。
3. 仿真實驗
仿真實驗是通過實驗可觀察系統(tǒng)模型各變量變化的全過程。為了尋求系統(tǒng)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，常常要在仿真模型上進行多次實驗。下圖為某工程系統(tǒng)仿真的流程圖。在系統(tǒng)的設計階段，人們大多利用計算機進行數(shù)學仿真實驗，因為修改、變換模型比較方便和經(jīng)濟。在部件研制階段，可用已研制的實際部件或子系統(tǒng)去代替部分計算機仿真模型進行半實物仿真實驗，以提高仿真實驗的可信度。在系統(tǒng)研制階段，大多進行半實物仿真實驗，以修改各部件或子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。在個別情況下，可進行全物理的仿真實驗，這時計算機仿真模型全部被物理模型或?qū)嵨锼妗Ｈ锢矸抡婢哂懈叩目尚哦�，但價格昂貴。
4. 仿真工具
仿真工具主要指的是仿真硬件和仿真軟件。仿真硬件中最主要的是計算機。用于仿真的計算機有三種類型：模擬計算機、數(shù)字計算機和混合計算機。數(shù)字計算機還可分為通用數(shù)字計算機和專用的數(shù)字計算機。模擬計算機主要用于連續(xù)系統(tǒng)的仿真，稱為模擬仿真。在進行模擬仿真時，依據(jù)仿真模型將各運算放大器按要求連接起來，并調(diào)整有關(guān)的系數(shù)器。改變運算放大器的連接形式和各系數(shù)的調(diào)定值，就可修改模型。仿真結(jié)果可連續(xù)輸出。因此，模擬計算機的人機交互性好，適合于實時仿真。改變時間比例尺還可實現(xiàn)超實時的仿真。60年代前的數(shù)字計算機由于運算速度低和人機交互性差（未完，下一頁）
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