就运动控制器的性能和技术水平而言,与国外同类产品相比,所采用的硬件技术并没有太大差距。其差距主要体现在控制算法和二次开发的难度方面。国外的运动控制器产品都提供了界面友好的集成开发环境,便于用户二次开发和调试;国内则缺少专门的开发调试环境,对二次开发人员提出了很高要求,所以限制了国内同类产品的应用和推广。本文以编程器和仿真器的设计实现为主要内容,本着简化用户二次开发的原则,针对三轴运动控制器的应用编程,结合OpenGL虚拟现实引擎、编译原理、设计模式、架构模式和软件工程理论,设计开发了一套图形编程及智能仿真平台。该平台是运动控制器的二次开发平台设计理念的技术革新,具有很高的理论研究前景和应用价值。本文主要从三个方面对三轴运动控制器编程器与仿真器系统的研制和设计进行详细介绍。编程器的设计应用了开放式图形化指令编程的方式,图形化编程指令可基于不同底层平台转化为三轴运动控制器的控制指令序列(字节码),具有很高的跨平台可移植性。编程器直观易用,不但可以减少用户的学习时间,降低了二次开发的难度,还能大大提高生产效率。仿真系统应用OpenGL 3D图形引擎,开发了一套虚拟现实场景的仿真平台。用户可以在PC机上完成对控制设备的虚拟现实仿真以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而实现产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。虚拟加工引擎是整个仿真系统显示的核心,出于二次开发和用户定制性的考虑,主要分为三个模块,XML配置模块、DLL控制器和引擎核心。引擎核心通过公共接口API的方式为DLL控制器提供各种显示服务;通过制定相应的XML配置标准,设计显示界面和各种实体模型。配置模块和相应控制器的开发模型大大降低了系统二次开发的复杂度。