本文所建立的一体化数控系统应用开发平台，完成对上面四个组成环节的统一管理控制 ，
系统规划，设计开发和仿真校验流程，其组成结构如图

1 所示。系统组成规划模块完成所需

数控装备产品的单元组合，功能规划和性能规划；机械结构设计模块完成对机械执行机构
的物理建模，动态性能仿真，实体造型，结构绘图和工艺设计；伺服单元控制模块完成伺
服系统的选型，位置控制规划，速度调节规划；运动规划控制模块完成运动轨迹规划，插
补算法设计和仿真，控制策略设计和仿真；人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和
实现，数据管理和通讯功能。

  整个应用开发系统的每个模块都分为应用和开发两个部分：应用部分针对于现有的系统模
式和控制方法，从熟悉、使用、理解角度出发通过相应的软硬件技术手段实现对现有技术资
源和产品资源的消化吸收；开发部分在应用部分的基础上，针对应用中发现的问题和产生
的创意，对数控系统体系的某些组成环节进行旨在提高其性能和丰富其功能个性化的二次
开发并提供进行这种二次扩展的软硬件技术支持环境。
    应用开发系统以硬件调试平台和集成开发软件两种形式组合展现，硬件部分主要包括典
型特征的机械结构实体和伺服单元实体，以及控制器的硬件实体部分，主要是满足对硬件
组成部分的扩展和对软件应用开发的效果体现；集成开发软件是个基于

PC 机系统的统一

的资源管理配置和开发调试环境，满足从系统规划、控制策略、人机交互和扩展应用等各主
要环节的开发过程。集成开发软件由多个功能单元组成，既包括内嵌的功能单元也包括可与
第三方软件进行通讯和数据交换的接口，这使得系统软件的可以灵活的集成到别的软件中
或将其他优秀的组件集成到统一的开发环境中。系统采用网络化分布式的模块组合形式，使
得多个模块可以分散地工作在不同的平台上，而且通过计算机网络远程共享彼此的数据资
源和相对集中的同一个硬件资源。

    2.3 应用开发系统构建策略
    应用开卡系统的构建始终遵循应用与开发紧密结合的原则，按照层次化教学的思路，从
软件和硬件两个方面来规划实现不同规模的应用开发系统。

    2.3.1 应用与开发相结合的策略
    熟练应用现有的技术方案是进行创新开发扩展的基础，而个性化开发扩展也是进一步加
深对相关技术理解使用的有效途径，二者相辅相成，必须贯穿于整个数控技术的教学过程
中。从应用角度将现有的技术和资源以可交互的方式体现在统一的软硬件平台中，是构建系
统时的一个核心任务，为此我们充分采用了多媒体技术。首先集成了应用准备阶段所需的文
档和图片资源，涵盖技术背景、技术原理、应用例程和产品资源等多方面内容；其次针对于
其中涉及的操作实践环节，依托于某些具体的典型产品，建立了一整套操作仿真系统，实
现对真实系统功能和操作的全真模拟，从技能层次加强对某种技术资源的深入理解。从开发
角度将现有的各种计算机辅助设计制造手段有机集成是实现各个环节开发的有效途径，开
发从仿真阶段开始，如机械结构的造型和动态评测，伺服单元的调速和位控测试，控制算
法的轨迹规划曲线等；然后再进入到实际的硬件配合调试中，具体验证执行机构的运行特
性；涉及到硬件结构扩展的部分，则需要从电路设计，逻辑测试方面去实践。

    2.3.2 结构和流程的层次化策略
    根据不同的教学实验阶段和不同的教学目标，搭建相适应的应用开发环境和实现层次化
系统结构是贯穿于应用开发系统功能规划和模块组建过程的重要原则。依赖于模块化的构成
特征，用户可对系统进行策略配置改变应用和开发的难易水平、应用范围和流程顺序。如对