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开放式数控系统网络接口技术研究 被引量：8
1
作者 卢林 于东 +3 位作者 胡毅 彭鹏 陆小虎 刘韵 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第3期621-626,共6页
数控系统网络接口技术是实现数控机床实时信息采集的基础,是确保数控系统开放式、网络化及智能化的关键技术.通过对数控系统传统信息采集接口和基于网络的MTConnect标准的对比研究,基于后者在兼容性、跨平台性、可读性方面存在的优势,... 数控系统网络接口技术是实现数控机床实时信息采集的基础,是确保数控系统开放式、网络化及智能化的关键技术.通过对数控系统传统信息采集接口和基于网络的MTConnect标准的对比研究,基于后者在兼容性、跨平台性、可读性方面存在的优势,围绕开放式数控系统体系框架,本文设计一种基于MTConnect标准的开放式数控系统网络采集接口.同时,为兼容传统信息采集接口,提出一种可拓展的通用接口架构,阐述架构间模块的功能及互联方式,并从数控系统数据项抽取、数据项适配器(Adapter)、接口代理(Agent)等方面重点阐述接口的设计.最后,在自主研发的数控系统上实现网络接口,并对相关时间延迟开展了测试与分析,表明了该通用接口的正确性与实用性. 展开更多
关键词 开放式数控系统 网络接口 MTConnect标准 信息采集 代理 适配器
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组件技术及其在可重构数控系统中的研究 被引量：9
2
作者 杜少华 于东 +2 位作者 黄艳 张晓辉 杨欢 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第9期1809-1814,共6页
作为一种开放式数控系统,可重构数控系统不仅可以加工各种类型的产品,而且可以根据需要改变自身的系统结构,以满足特殊的应用需求.为了实现可重构数控系统,本文对组件技术进行了深入研究,提出适合可重构数控系统的组件模型.在此基础上,... 作为一种开放式数控系统,可重构数控系统不仅可以加工各种类型的产品,而且可以根据需要改变自身的系统结构,以满足特殊的应用需求.为了实现可重构数控系统,本文对组件技术进行了深入研究,提出适合可重构数控系统的组件模型.在此基础上,设计并实现了通信管理层,以提供各组件所需的系统功能服务和可重构功能.最后,本文搭建了一个可重构数控系统的基本原型,并进行了相应的测试与实验. 展开更多
关键词 可重构数控系统 组件技术 系统结构框架 配置功能
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高性能数控系统解释技术的研究与实现
3
作者 洪海涛 于东 +1 位作者 陈龙 韩文业 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第4期727-732,共6页
针对高性能数控系统中解释器面临的要求,通过深入分析现有数控系统中解释器及与之交互的任务控制器的主要功能及实现方法,指出其在高速高精加工时存在的不足,在此基础上设计并实现了一种高效的NC代码解释机制;然后,对现有数控系统进行... 针对高性能数控系统中解释器面临的要求,通过深入分析现有数控系统中解释器及与之交互的任务控制器的主要功能及实现方法,指出其在高速高精加工时存在的不足,在此基础上设计并实现了一种高效的NC代码解释机制;然后,对现有数控系统进行了基于STEP-NC的改造,提出了面向网络化制造STEP-NC数控系统的基本框架,并重点介绍了基于XML的STEP-NC程序解释器的设计与实现. 展开更多
关键词 STEP-NC XML 数控系统 解释器
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2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(二等奖) 异型石材多功能数控加工装备研究与产业化开发
4
作者 吴玉厚 刘春时 +7 位作者 于东 张珂 赵德宏 赵进 陆峰 刘立伟 李鑫 姜庆凯 《建设科技》 2013年第3期90-91,共2页
天然石材因其稳定的物理和化学特性．自古就广泛应用于建筑装饰业。在全国每年2．5万亿建筑装饰总产值中．石材及相关产业产值占据半壁江山。传统的加工方式已远远不能满足人们对石材制品的高档化、个性化、多样化需求。石材属于硬脆性... 天然石材因其稳定的物理和化学特性．自古就广泛应用于建筑装饰业。在全国每年2．5万亿建筑装饰总产值中．石材及相关产业产值占据半壁江山。传统的加工方式已远远不能满足人们对石材制品的高档化、个性化、多样化需求。石材属于硬脆性材料．天然石材物理属性的多样性和不均匀性．使石材加工特性与金属加工相比存在本质差别．主要体现在：石材异型制品的曲线曲面构造复杂：刀具所受轴向力通常是切向力的5—10倍；加工过程激振特性比传统切削要复杂：石材制品表面光泽度要求更高： 展开更多
关键词 异型石材 相关产业 加工装备 多功能 建筑装饰业 开发 数控 化学特性
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致力于国产数控系统的高速、高效、精密和精益
5
作者 于东 《金属加工（冷加工）》 2011年第5期11-11,共1页
沈阳高精数控技术有限公司曾创造了我国数控技术发展历史上的多个第一,奠定了我国高档数控系统的技术基础。研制出我国第一台五轴联动高档数控系统＂蓝天一号＂,打破禁运;装备了我国第一台五轴联动加工中心,实现了国产高档数控系统从单... 沈阳高精数控技术有限公司曾创造了我国数控技术发展历史上的多个第一,奠定了我国高档数控系统的技术基础。研制出我国第一台五轴联动高档数控系统＂蓝天一号＂,打破禁运;装备了我国第一台五轴联动加工中心,实现了国产高档数控系统从单机到配套的愿望。 展开更多
关键词 数控系统 国产 五轴联动加工中心 数控技术 发展历史 高档
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数控系统现场总线可靠通信机制的研究 被引量：25
6
作者 王志成 于东 +3 位作者 张晓辉 胡毅 李培新 陈猛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期152-158,165,共8页
现场总线的应用是数控系统发展的必然趋势。为满足数控系统的高可靠通信需求,在分析数控系统加工精度与可靠通信关系的基础上,设计一种现场总线可靠通信机制。针对该机制,建立数控系统通信可靠性评价的指标,提出以无故障通信时间来衡量... 现场总线的应用是数控系统发展的必然趋势。为满足数控系统的高可靠通信需求,在分析数控系统加工精度与可靠通信关系的基础上,设计一种现场总线可靠通信机制。针对该机制,建立数控系统通信可靠性评价的指标,提出以无故障通信时间来衡量现场总线通信的可靠程度;通过概率统计方法,对该机制的可靠性进行数学分析,得出现场总线通信可靠性与通信站数目及最大重发次数的关系,并分析各自的影响程度;通过仿真试验,验证理论分析结果的正确性,同时将该可靠通信机制应用到数控系统现场总线中,通过实际电磁干扰测试,证明该机制的有效性。该理论研究和试验结果,对数控系统通信的可靠性设计和分析具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 数控系统 现场总线 可靠通信 可靠性评价 可靠性分析
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数控加工中的平滑压缩插补算法研究 被引量：20
7
作者 张晓辉 于东 +2 位作者 洪海涛 孙维堂 张富彦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期156-162,169,共8页
为实现自由曲面的高速和高表面质量加工,在分析现有插补方法不足的基础上,提出一种指令点平滑压缩插补算法。该算法可根据相邻线段间的长度和夹角将数控加工程序划分为非连续微小线段加工区域和连续微小线段加工区域。对于非连续微小线... 为实现自由曲面的高速和高表面质量加工,在分析现有插补方法不足的基础上,提出一种指令点平滑压缩插补算法。该算法可根据相邻线段间的长度和夹角将数控加工程序划分为非连续微小线段加工区域和连续微小线段加工区域。对于非连续微小线段加工区域,在相邻指令点构成的直线段上进行插补计算,以确保加工中的精度。对于连续微小线段加工区域,确定加工路径弯曲方向改变处的特征指令点;在满足加工精度的条件下,通过拟合特征指令点来将折线加工路径转化成平滑曲线加工路径,以达到压缩程序段数目和平滑加工路径的目的;在拟合而成的平滑曲线上进行插补计算,以实现高速而又高表面质量的加工。试验结果表明,该算法可有效地提高自由曲面的加工效率和表面加工质量。 展开更多
关键词 数控加工 平滑压缩 插补算法 样条曲线
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数控总线的消息安全通信方法 被引量：7
8
作者 胡毅 于东 +3 位作者 郭锐锋 岳东峰 刘明烈 何平 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期134-142,共9页
针对数控总线的异步及同步通信特点,提出一种在数控总线应用层之上对所传输消息采用动态循环冗余校验(Cyclical redundancy check,CRC)的消息安全通信方法。给出数控总线安全报文结构,设计出基于动态CRC校验的安全通信方法及相应算法。... 针对数控总线的异步及同步通信特点,提出一种在数控总线应用层之上对所传输消息采用动态循环冗余校验(Cyclical redundancy check,CRC)的消息安全通信方法。给出数控总线安全报文结构,设计出基于动态CRC校验的安全通信方法及相应算法。采用数学手段及试验测试对所提出方法与传统方法进行性能比较,证明该方法满足通信实时性要求,同时剩余错误率有明显降低,并能完全满足消息完整性等级要求。结果表明,该方法适合于数控总线消息安全通信的应用。 展开更多
关键词 数控总线 消息安全 动态循环冗余校验 剩余错误率
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基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现 被引量：8
9
作者 陆小虎 刘玉香 +3 位作者 于东 胡静涛 胡毅 林立明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第7期1689-1692,共4页
针对低端数控系统计算能力不足等特点,提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术... 针对低端数控系统计算能力不足等特点,提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求. 展开更多
关键词 ARM 数控系统 嵌入式 实时系统
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一种高速高精的路径动态前瞻规划算法 被引量：9
10
作者 孙树杰 林浒 +2 位作者 于东 郑飂默 于金刚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期170-176,共7页
由于路径规划过程与速度规划过程之间缺乏信息交换,加工过程会出现加工速度与加工质量降低的现象,针对这一问题,提出了种高速、高精的路径动态前瞻规划算法。根据相邻加工路径之间的关系,规划出过渡圆弧半径的初始值;根据当前过渡圆弧... 由于路径规划过程与速度规划过程之间缺乏信息交换,加工过程会出现加工速度与加工质量降低的现象,针对这一问题,提出了种高速、高精的路径动态前瞻规划算法。根据相邻加工路径之间的关系,规划出过渡圆弧半径的初始值;根据当前过渡圆弧与相邻的前一个过渡圆弧之间的关系,调整当前过渡圆弧的半径值;利用前瞻算法,结合具体的速度规划方式,进一步调整过渡圆弧的半径值,以确保加工过程中刀具既可以加速到路径所允许的最大速度,又可以在减速点前进行有效的减速。试验表明,通过将路径规划过程与速度规划过程相结合,算法在系统允许的误差范围内实现了有效的路径规划,并且最大程度地提高了加工速度,在保证加工精度的同时,提高了加工效率。 展开更多
关键词 小线段 路径规划 速度规划 前瞻
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数控代码解释器模块化结构的研究与实现 被引量：6
11
作者 洪海涛 于东 +1 位作者 陈龙 武南 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第3期480-485,共6页
为了提升数控系统的效率和功能,提出模块化的解释器结构模型.该模型将整个解释器分为词法分析模块,语法分析模块和解释执行模块3个模块.在词法分析模块中,提出利用EBNF(Extended Backus-Naur Form)对标准数控代码规则进行形式化描述的方... 为了提升数控系统的效率和功能,提出模块化的解释器结构模型.该模型将整个解释器分为词法分析模块,语法分析模块和解释执行模块3个模块.在词法分析模块中,提出利用EBNF(Extended Backus-Naur Form)对标准数控代码规则进行形式化描述的方法,并采用自顶向下的递归下降分析构建词法分析程序.通过将词法分析得到的数据存入设计好的加工信息存储结构,实现了数控指令的形式化表达.加工命令转化模块将加工数据转化成相应的数控指令送入系统底层模块.详细阐述了各模块的构建方法,并开发了一个简单的解释器原型系统,验证了所提方法的有效性,为高性能数控代码解释器的实现提供了技术支持. 展开更多
关键词 数控代码 数控系统 解释器 词法分析 语法分析 递归下降分析
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一种面向数控系统的动态反馈调度模型 被引量：5
12
作者 秦承刚 于东 +2 位作者 吴文江 丁万夫 赵超纯 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第4期788-792,共5页
由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并... 由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并通过实验对模型的有效性进行了验证.实验结果表明,该调度模型能够提高数控系统的稳定性. 展开更多
关键词 数控系统 实时操作系统 弹性实时调度算法 反馈调度
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基于Agent的数控系统信息集成方法 被引量：6
13
作者 陆小虎 于东 +1 位作者 胡毅 姚壮 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1980-1986,共7页
为了实现网络化环境下制造设备的管理和远程监控,提出了开放网络环境中的数控设备信息集成方法,包括数控系统联网方式、设备的信息模型和信息交互流程。该方法采用代理作为机床的网络接入端口,针对机床的结构多样性和传感器多样性的特点... 为了实现网络化环境下制造设备的管理和远程监控,提出了开放网络环境中的数控设备信息集成方法,包括数控系统联网方式、设备的信息模型和信息交互流程。该方法采用代理作为机床的网络接入端口,针对机床的结构多样性和传感器多样性的特点,建立了分层次可扩展的机床信息模型,通过Internet传输数控系统的结构化信息。设计了网络环境下的车间信息管理系统,实现了机床加工数据的可视化和机床利用率的统计。在实际的加工车间对所提出的数控系统信息集成方法的有效性进行验证,结果表明,该方法能够方便、可靠地实现网络环境中数控系统的信息集成,并且具有可扩展性。 展开更多
关键词 计算机应用 信息集成 数控系统 信息模型
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数控系统现场总线通信效率的改进 被引量：5
14
作者 王志成 于东 +1 位作者 李培新 陈猛 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期23-25,28,共4页
根据数控系统对现场总线通信的可靠性和效率需求,在分析传统通信机制的实时性和效率问题及其产生根源的基础上,提出一种基于硬件链路层重发机制的高效可靠通信机制,将其应用到数控系统中,消除了层间协议转换和操作系统的中断延迟等开销... 根据数控系统对现场总线通信的可靠性和效率需求,在分析传统通信机制的实时性和效率问题及其产生根源的基础上,提出一种基于硬件链路层重发机制的高效可靠通信机制,将其应用到数控系统中,消除了层间协议转换和操作系统的中断延迟等开销。实验结果表明,该机制具有较高的实时性和通信效率,能够满足高档数控系统的应用需求。 展开更多
关键词 数控系统 现场总线 高效可靠通信 高精度加工
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基于故障树分析的数控装置硬件平台功能安全设计与实现 被引量：5
15
作者 袁晓慧 尹震宇 +1 位作者 黄祖广 王帅华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第8期70-73,78,共5页
针对国产数控装置硬件平台安全性能不足且缺乏有效定量评估方法的现状,提出基于故障模式影响诊断分析和简化故障树法的数控装置硬件失效评估模型。通过计算装置硬件失效概率及失效原因重要度分析的结果,对影响装置失效的薄弱模块增加冗... 针对国产数控装置硬件平台安全性能不足且缺乏有效定量评估方法的现状,提出基于故障模式影响诊断分析和简化故障树法的数控装置硬件失效评估模型。通过计算装置硬件失效概率及失效原因重要度分析的结果,对影响装置失效的薄弱模块增加冗余、诊断设计。验证改进后的数控装置硬件平台可达到IEC62061标准中SIL2等级要求,在工程上具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 数控装置 功能安全 故障树分析法 IEC62061 安全完整性等级
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基于实时发布订阅模式的数控总线通信机制研究 被引量：2
16
作者 胡毅 于东 +2 位作者 岳东峰 刘旭军 黄骏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第10期1994-2000,共7页
在研究传统通信机制基础上,针对数控总线特点,本文提出一种新型基于实时发布订阅模式的数控总线通信机制.详细阐述该机制的核心部件消息中间件的设计过程,采用形式化方法对这种机制进行分析,构建出基于概率时间自动机的系统状态转换模型... 在研究传统通信机制基础上,针对数控总线特点,本文提出一种新型基于实时发布订阅模式的数控总线通信机制.详细阐述该机制的核心部件消息中间件的设计过程,采用形式化方法对这种机制进行分析,构建出基于概率时间自动机的系统状态转换模型,最后通过模型验证器PRISM对该机制的稳定性与实时性进行了验证.结果表明该机制满足数控总线通信要求. 展开更多
关键词 数控总线 RTPS机制 形式化分析 模型验证
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一种新的数控现场自动编程方法 被引量：3
17
作者 姚壮 马跃 张富彦 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第1期61-66,共6页
数控技术的飞速发展对数控编程的高效性、便捷性提出了更高的要求,为满足车间工程技术人员现场编程的需求,本文提出一种适用于数控现场自动编程的方法.根据不同的加工零件轮廓图形,该方法采用以DXF文件为对象的自动编程和图形尺寸直接... 数控技术的飞速发展对数控编程的高效性、便捷性提出了更高的要求,为满足车间工程技术人员现场编程的需求,本文提出一种适用于数控现场自动编程的方法.根据不同的加工零件轮廓图形,该方法采用以DXF文件为对象的自动编程和图形尺寸直接输入自动编程两种编程方式,生成数控加工程序,并通过实验证明该方法能使数控编程更灵活、高效. 展开更多
关键词 现场编程 DXF文件 自动编程 工件轮廓图形
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基于多核嵌入式数控系统的速度前瞻算法研究 被引量：3
18
作者 冯强 胡毅 +2 位作者 于东 路小虎 贾小波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期16-20,共5页
为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本... 为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本原理与实现,并针对C64X+系列DSP对CNC自适应速度前瞻算法进行了优化。最后,针对算法运行效率进行了实验对比,并对其实际应用进行了测试,结果表明,该优化后的动态速度前瞻算法完全可满足ARM和DSP双核架构的嵌入式数控系统的性能需求。 展开更多
关键词 多核嵌入式数控系统 速度前瞻算法 DSP算法优化
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永磁同步电机转动惯量在线辨识关键技术研究 被引量：4
19
作者 刘辉 王志成 +1 位作者 何平 魏朋涛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第7期45-48,共4页
针对工程实践中电机转动惯量在线辨识方法中输入参数的异步性和噪声干扰,采用基于模型参考自适应的转动惯量辨识方法,并使用跟踪微分器对输入参数进行预处理来解决以上问题。对模型参考自适应和跟踪微分器这两种关键技术进行研究,为工... 针对工程实践中电机转动惯量在线辨识方法中输入参数的异步性和噪声干扰,采用基于模型参考自适应的转动惯量辨识方法,并使用跟踪微分器对输入参数进行预处理来解决以上问题。对模型参考自适应和跟踪微分器这两种关键技术进行研究,为工程应用中普遍得不到理想转动惯量辨识结果的在线辨识方法提供了一个比较好的解决思路。实验表明:经过跟踪微分器预处理后,基于模型参考自适应的转动惯量在线辨识方法能获得比较理想的辨识效果。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电机转动惯量 在线辨识 模型参考自适应
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面向数控系统的容错实时调度算法研究 被引量：2
20
作者 丁万夫 郭锐锋 秦承刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1809-1815,共7页
针对数控系统的混合任务调度以及高可靠性的特点,提出一种基于软件容错模型的实时调度算法(FT-MT)。该算法在系统运行前预先分配替代版本的执行区间,使得替代版本在其截止期内尽可能地推迟执行,为主版本的完成提供了最大的可执行时间。... 针对数控系统的混合任务调度以及高可靠性的特点,提出一种基于软件容错模型的实时调度算法(FT-MT)。该算法在系统运行前预先分配替代版本的执行区间,使得替代版本在其截止期内尽可能地推迟执行,为主版本的完成提供了最大的可执行时间。同时,为了避免主版本的早期失败对后续任务的影响,增加了主版本的可执行规则,提高了主版本可执行性的预测精度。仿真实验表明,与同类算法相比,FT-MT算法在提高数控系统容错能力方面更为有效。 展开更多
关键词 数控系统 调度算法 软件容错 主版本 替代版本
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