一種數控系統插補算法和數控系統的制作方法

本發明涉及核心基礎類裝備制造業技術領域，尤其涉及一種數控系統插補算法和數控系統。

背景技術：

數控機床屬于核心基礎裝備制造業，號稱“工業母機”，廣泛應用于汽車、航空航天、軍事工業以及3C制造等領域。它反映出一個國家制造業的發達程度，是決定一個國家在精密制造成就的高精尖技術。數控系統是數控機床的“大腦”，決定著數控機床的性能、功能、可靠性等關鍵因素。

數控裝置根據輸入的零件程序的信息，將程序段所描述的曲線的起點、終點之間的空間進行數據密化，從而形成要求的輪廓軌跡，這種“數據密化”功能就稱為“插補”。插補算法是數控系統最核心的算法之一，影響著數控機床的加工精度、效率、光滑度等關鍵指標。

影響數控插補效果最重要的因素是實時性。一是插補運算的實時性，一是插補控制器與相關設備(比如伺服驅動器、I/O板等)的通信實時性。由于數控系統的插補運算不但實時性要求高，而且運算數據量也大，因此較好的方案是在實時操作系統環境下實現主站的插補運算。目前，關于實時操作系統的研究比較成熟，市面上有很多成熟的產品可供選擇，如RTX、VxWorks、uC/OS-II、RT-Linux、QNX等。從實時性、易用性、成熟度、廠商支持力度、可維護性等各方面綜合考慮，RTX(windows擴展實時內核子系統)是較合適的選擇。

在插補控制器與關鍵的伺服驅動器設備的實時通信方面，目前仍以脈沖技術為主。市場上大多數伺服驅動器以及數控系統都是基于脈沖控制的。脈沖技術的特點是，插補控制器一般通過一塊專門的運動控制卡與伺服驅動器以專門的通信線纜連接，以一定速率傳輸模擬量脈沖控制信號。

實時以太網總線技術作為脈沖技術的替代技術，已成為下一步技術發展趨勢，正在處于快速發展階段。總線處于設備的底層，有協議簡單、容錯能力強、安全性好、成本低的特點，不僅能使系統與外部裝置之間高速傳輸大量的數據，從而滿足高精高速的加工需求，而且能簡化系統便于擴展。但長期以來，現場總線互不兼容，各家爭論不休，互通與互操作問題很難解決，且存在一些設計缺陷。目前現場總線技術開始轉向工業實時以太網。為了滿足高實時性能應用的需要，各大公司和標準組織紛紛提出各種提升工業以太網實時性的技術解決方案。這些方案建立在IEEE802.3標準的基礎上，通過對其和相關標準的實時擴展提高實時性，并且做到與標準以太網的無縫連接，這就是實時以太網(Real Time Ethernet，簡稱RTE)。為了規范實時以太網，2003年5月，IEC/SC65C專門成立了WG11實時以太網工作組，負責制定IEC 61784-2“基于IOS/IEC 8802-3的實時應用系統中工業通信網絡行規”國際標準。該標準包括EtherCAT等11種實時以太網行規集，其中有EPA、EtherCAT、Powerlink、PROFINET、Modbus-IDA和Ethernet/IP等6個主要競爭者。目前，上述實時以太網技術的在國內外已有大量的研究，部分標準已有較為成熟的產品，最突出要數EtherCAT。在關鍵的伺服驅動器方面，國內外已有不少廠商支持EtherCAT。由于以太網實時擴展技術的突破，實時以太網已延伸至運動控制領域，從而成為能覆蓋整個工業自動化領域的網絡技術。和傳統技術相比，實時以太網總線技術具有如下優點：(1)傳輸速度快，數據包容量大，傳輸距離長；(2)使用通用以太網元器件，性價比高；(3)可以接入標準以太網，利于實現“E網到底”的管控一體化目標。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提出了一種數控系統插補算法和數控系統。，能夠基于實時以太網總線技術進行數控系統插補算法，結構和接線簡單、實時性高、傳輸效率高、傳輸距離長、抗干擾能力強、穩定性好、易于擴展和維護。

為了達到上述目的，本發明提出了一種數控系統插補算法，該方法包括：

在實時操作系統層，插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據。

插補運算線程將實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息。

通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。

可選地，插補運算線程將實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息包括：

插補運算線程根據預設的精度參數將實時控制數據中包含的各個軸的多個控制分量分別離散化為多個等距的微控制分量，并將每個微控制分量作為伺服驅動器的一個驅動步幅；計算每個驅動步幅相對應的連續的時間點以及與該時間點相對應的位置坐標。

可選地，該方法還包括：插補運算線程以插補循環的方式完成插補運算。

其中，以插補循環的方式完成插補運算包括：

從各個從站中分別選取各個軸中所需的驅動步幅數最多的軸，將驅動步幅數最多的軸作為當前從站中的長軸；將當前從站的各個軸中除長軸以外的軸作為短軸。

以長軸為基礎，每次插補循環取長軸上的一個驅動步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅。

在每次插補循環中，取長軸上的一個驅動步幅的同時，在各個短軸上分別依據步數比例取相應的步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅，同時取完各個短軸上的全部驅動步幅。

可選地，插補運算線程計算每個驅動步幅中包含的與連續的時間點相對應的位置坐標還包括：

插補循環每取一個驅動步幅，根據預設的加速度獲取每個驅動步幅所對應的連續的時間點。

根據每個驅動步幅的長度和連續的時間點計算出每個驅動步幅中連續的時間點相對應的位置坐標。

可選地，該方法還包括：根據每個驅動步幅的長度和預設的加速度計算驅動步幅的平均速度；并通過平均速度計算每個驅動步幅所需的時間。

通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息包括：

每進行一次插補循環，插補運算線程對當次插補循環之前的全部驅動步幅的所需的時間進行一次累積時間的計算。

當該累積時間小于預設的總線通信線程回調周期時，進行下一次插補循環；當該累積時間大于或等于預設的總線通信線程回調周期時，總線通信線程回調所累積的全部驅動步幅，并將全部驅動步幅傳輸給各個軸的驅動服務器。

可選地，該方法還包括：

在插補運算線程運行過程中，總線通信線程從輸入/輸出I/O從站采集附加功能信息；其中，所述附加功能信息包含進給倍率、急停、暫停、原點或手輪信息。

每次插補循環檢測總線通信線程是否采集到該附件功能信息。。

當檢測到總線通信線程采集到附加功能信息時，退出插補循環，并針對該附加功能信息進行相應處理。

可選地，該方法還包括：在插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據之前，在非實時操作系統層進行加工路徑的光順處理和速度規劃，其中速度規劃中包含預設的加速度信息。

為了達到上述目的，本發明還提出了一種數控系統，該系統包括：插補運算模塊、通信總線模塊和伺服驅動器。

插補運算模塊，用于在實時操作系統層，接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據。

插補運算模塊，還用于將該實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息。

通信總線模塊，用于通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。

可選地，插補運算模塊將實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息包括：

插補運算線程根據預設的精度參數將實時控制數據中包含的各個軸的多個控制分量分別離散化為多個等距的微控制分量，并將每個微控制分量作為伺服驅動器的一個驅動步幅；計算每個驅動步幅相對應的連續的時間點以及與該時間點相對應的位置坐標。

可選地，插補運算模塊還用于：在插補運算線程中以插補循環的方式完成插補運算。

其中，以插補循環的方式完成插補運算包括：

從各個從站中分別選取各個軸中所需的驅動步幅數最多的軸，將驅動步幅數最多的軸作為當前從站中的長軸；將當前從站的各個軸中除長軸以外的軸作為短軸。

以長軸為基礎，每次插補循環取長軸上的一個驅動步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅。

在每次插補循環中，取長軸上的一個驅動步幅的同時，在各個短軸上分別依據步數比例取相應的步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅，同時取完各個短軸上的全部驅動步幅。

可選地，插補運算模塊計算每個驅動步幅中包含的與連續的時間點相對應的位置坐標還包括：

插補循環每取一個驅動步幅，根據預設的加速度獲取每個驅動步幅所對應的連續的時間點。

根據每個驅動步幅的長度和連續的時間點計算出每個驅動步幅中連續的時間點相對應的位置坐標。

可選地，插補運算模塊還用于：根據每個驅動步幅的長度和預設的加速度計算驅動步幅的平均速度；并通過平均速度計算每個驅動步幅所需的時間。

通信總線模塊通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息包括：

每進行一次插補循環，插補運算線程對當次插補循環之前的全部驅動步幅的所需的時間進行一次累積時間的計算。

當累積時間小于預設的總線通信線程回調周期時，進行下一次插補循環；當累積時間大于或等于預設的總線通信線程回調周期時，總線通信線程回調所累積的全部驅動步幅，并將全部驅動步幅傳輸給各個軸的驅動服務器。

與現有技術相比，本發明包括：在實時操作系統層，插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據；插補運算線程將該實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息；通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。通過本發明的方案，能夠基于實時以太網總線技術進行數控系統插補算法，結構和接線簡單、實時性高、傳輸效率高、傳輸距離長、抗干擾能力強、穩定性好、易于擴展和維護。

附圖說明

下面對本發明實施例中的附圖進行說明，實施例中的附圖是用于對本發明的進一步理解，與說明書一起用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限制。

圖1為本發明實施例的數控系統插補算法流程圖；

圖2為本發明實施例的數控系統組成框圖。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖對本發明作進一步的描述，并不能用來限制本發明的保護范圍。

目前市場上大多數伺服驅動器以及數控系統都是基于脈沖技術的，相應的插補算法也是基于脈沖技術設計的。基于脈沖技術的數控系統有很多局限性：結構復雜、接線多、傳輸效率低、傳輸距離受限、抗干擾能力差、穩定性差、不利于擴展。采用實時以太網總線技術的新型數控系統可以很好的解決上述問題。采用實時以太網技術加上實時操作系統，去掉了插在控制器里的運動控制卡，避免了很多插卡造成的穩定性問題。控制器采用標準網卡，使用標準網線串聯各個伺服驅動器和I/O從站，去掉了原來繁雜的連線，極大簡化了數控系統的結構，易于安裝維護，便于擴展新的節點。由于采用100M以太網高速傳輸，極大提高了通信傳輸效率。由于是數字量傳輸，極大提高了通信的抗干擾能力。基于實時以太網的數控系統代表了該領域新技術的發展趨勢，優勢十分明顯。要實現總線數控系統，除了改變底層的硬件結構外，最主要是改造原有基于脈沖的插補算法，實現新的基于實時總線的插補算法。本發明提供了一種基于實時以太網總線技術的數控系統插補算法實現方案，在總線條件下實現基本的插補運動功能，同時也實現了其他一些關鍵的配套功能：通過倍率開關實時調節加工速度、插補過程中實時響應急停/暫停/原點等I/O信號、插補過程根據實時采集的手輪計數進行手輪引導運動。

為了達到上述目的，本發明提出了一種數控系統插補算法，如圖1所示，該方法包括步驟S101-S103：

S101、在實時操作系統層，插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據。

在本發明實施例中，設計了插補運算模塊，創建插補運算線程，該插補運算線程接收上層插補操作命令，即上述的實時控制數據，該實時控制數據可以是通過CAD(計算機輔助設計)或CAM(計算機輔助制造)利用造型技術設計出想要加工的曲線或曲面形狀后，轉換成的G代碼，該操作是在非實時操作系統層完成的，插補運算線程根據獲得的G代碼執行基本線段的插補運算，獲取伺服驅動器的位置控制信息。

在本發明實施例中，從實時性、易用性、成熟度、廠商支持力度、可維護性等各方面綜合考慮，選擇RTX(windows擴展實時內核子系統)作為實時操作系統，選擇國際標準EtherCAT作為實時以太網總線標準。

另外，為保證實時性，根據RTX的特點，給RTX分配至少2顆核心CPU，剩余核心CPU分配給非實時的Windows，即非實時操作系統層，并且RTX以獨占模式運行。對實時性要求高的插補運算和總線通信均運行在RTX中。

可選地，該方法還包括：在插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據之前，在非實時操作系統層進行加工路徑的光順處理和速度規劃，其中速度規劃中包含預設的加速度信息。

在本發明實施例中，大數據量和運算量的加工路徑前瞻光順處理和速度規劃放到非實時操作系統層實現；基本線段插補運算和總線通信功能放到實時操作系統層實現。非實時的Windows與實時RTX以共享內存方式進行通信，保證了大數據量的及時傳輸。將非實時的Windows中進行的大數據量和運算量的加工路徑前瞻光順處理和速度規劃，通過共享內存傳遞到RTX中進行最終的插補處理。

S102、插補運算線程將實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息。

可選地，插補運算線程將總線通信線程提供的實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息包括：

插補運算線程根據預設的精度參數將實時控制數據中包含的各個軸的多個控制分量分別離散化為多個等距的微控制分量，并將每個微控制分量作為伺服驅動器的一個驅動步幅；計算每個驅動步幅相對應的連續的時間點以及與該時間點相對應的位置坐標。

在本發明實施例中，基本線段(即上述的曲線或曲面形狀)在各軸上分配的控制分量事先按設定精度參數離散化為，即進一步細分為多個等距離微小線段，每個微小線段稱為一步。即上述的一個驅動步幅。

基于上述的各個州的控制分量的細分處理，可選地，該方法還包括：插補運算線程以插補循環的方式完成插補運算。

其中，以插補循環的方式完成插補運算包括步驟S201-S203：

S201、從各個從站中分別選取各個軸中所需的驅動步幅數最多的軸，將驅動步幅數最多的軸作為當前從站中的長軸；將當前從站的各個軸中除長軸以外的軸作為短軸。

S202、以長軸為基礎，每次插補循環取長軸上的一個驅動步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅。

S203、在每次插補循環中，取長軸上的一個驅動步幅的同時，在各個短軸上分別依據步數比例取相應的步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅，同時取完各個短軸上的全部驅動步幅。

在本發明實施例中，選取各個從站中最大步數的軸為長軸。插補循環主要是針對長軸的步數進行設計，每次循環只取長軸的一步，直到取完退出循環，結束插補運算。長軸每次循環取一步，其他軸，即上述的短軸，按步數比例每次循環取相應的步數，或者多次循環取一步，需保證長軸取完最后一步時，其他軸步數也剛好取完。

基于上述的插補循環的方式，可選地，插補運算線程計算每個驅動步幅中包含的與連續的時間點相對應的位置坐標還包括：

插補循環每取一個驅動步幅，根據預設的加速度獲取每個驅動步幅所對應的連續的時間點。

根據每個驅動步幅的長度和連續的時間點計算出每個驅動步幅中連續的時間點相對應的位置坐標。

可選地，該方法還包括：根據每個驅動步幅的長度和預設的加速度計算驅動步幅的平均速度；并通過平均速度計算每個驅動步幅所需的時間。

在本發明實施例中，插補循環每取一步后，根據事先設定的速度、加速度等速度控制相關參數，以及前瞻速度規劃結果，通過預設的速度控制算法，得出該步的平均速度。如果把一步看作一點的話，該步的平均速度可看作是一點的瞬時速度。通過該步的平均速度，可計算出該步所需的時間。

可選地，該方法還包括：

在插補運算線程運行過程中，總線通信線程從輸入/輸出I/O從站采集附加功能信息；其中，所述附加功能信息包含進給倍率、急停、暫停、原點或手輪信息。

每次插補循環檢測總線通信線程是否采集到該附件功能信息。

當檢測到總線通信線程采集到附加功能信息時，退出插補循環，并針對附加功能信息進行相應處理。

在本發明實施例中，在插補循環過程中，每次插補循環都會檢查總線通信線程實時采集的I/O數據，主要涉及進給倍率、急停、暫停、原點、手輪等相關信息。如果檢測到急停或暫停按鈕按下的信號，會退出插補循環，終止插補運動。如果是回原點過程，并且檢測到原點信號，會記錄當前原點位置，并立即減速直到停止運動。速度控制算法會根據當前進給倍率最終計算得出每一步的平均速度，從而實現通過進給倍率開關實時調節運動速度的功能。根據讀取到的手輪計數、手輪倍率信息，計算出積累的手輪步數，作為速度控制的剩余目標步數，并據此計算每一步的平均速度，手輪步數多，速度就快，手輪步數少，速度就慢，沒有手輪步數，則停止運動等待手輪計數，從而實現手輪引導運動過程。

本發明實施例的插補循環的功能設計首先能保證各軸位置精確性；其次在最小細粒度(每一個驅動步幅)上進行速度控制，有效保證了速度控制的平滑性和柔和性，同時又兼顧效率，并且方便實現通過倍率開關實時調節運動速度的功能；最后每次插補循環都檢查急停、暫停、原點、手輪等I/O數據，便于根據用戶需要實現及時急停、暫停、發現特定點(例如原點)、手輪引導運動等功能。總之，本文提出的插補循環的功能設計，除了可完美實現插補算法的主要目標(位置控制和速度控制)外，還能很方便的擴展實現針對插補運動過程提出的其他用戶需求。

S103、通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。

在本發明實施例中，還設計了通信總線模塊，實現EtherCAT標準協議，負責和EtherCAT從站設備進行通信。通信總線模塊創建總線通信線程，提供周期回調函數機制，允許其他模塊根據需要將自己的周期回調函數指針設置給通信總線模塊，通信總線模塊負責以設定好的固定周期調用該函數指針，并且保證周期的穩定性。總線回調周期參數值的設定一般由伺服驅動器的參數決定，目前最低可達到250微秒。本算法在250微秒的總線回調周期下進行實測，周期誤差不超過20微秒。

在本發明實施例中，總線通信線程與插補運算線程是分開的，各自獨立運行。總線通信線程最主要功能是按總線周期參數要求提供穩定的周期回調。在周期回調里提供各個從站設備的實時數據的輸入輸出功能。在插補運算線程中需要用到總線通信線程從I/O從站采集的進給倍率、急停/暫停/原點、手輪計數等I/O信號輸入信息，并且需要將插補運算結果位置控制信息輸出到伺服從站。

在本發明實施例中，總線通信線程與插補運算線程分開，各自獨立運行，使得總線周期避免受到不必要的干擾，有效保證了總線周期的穩定性，從而保證了伺服驅動器等各從站節點的實時性和同步性，從根本上保證了插補運動中各軸聯動的同步性。

可選地，通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息包括步驟S301-S302：

S301、每進行一次插補循環，插補運算線程對當次插補循環之前的全部驅動步幅的所需的時間進行一次累積時間的計算。

S302、當該累積時間小于預設的總線通信線程回調周期時，進行下一次插補循環；當該累積時間大于或等于預設的總線通信線程回調周期時，總線通信線程回調所累積的全部驅動步幅，并將全部驅動步幅傳輸給各個軸的驅動服務器。

在本發明實施例中，通過上述的插補運算線程可知，在插補循環中計算每一步所需時間，并將每一步換算后的目標位置坐標與所需時間累加到相應的緩存數據中。這樣，多次循環可以積累多步累積時間，將該累積時間與總線的回調周期進行比對，如果累積時間比總線的回調周期小，則繼續循環，如果累積時間超過總線的回調周期，則等待總線回調將數據取走。在最后一步計算完后，不管是否超過總線的回調周期，都會等待總線回調將最后的數據取走，保證目標位置的精確性。總線回調周期回調取走積累步數，減少相應的積累時間，并將取走的累積步數傳輸到各軸的伺服驅動器執行運動控制。

另外，由于插補運算和總線回調分別屬于不同的線程，因此二者對于共同的緩存數據的讀寫操作需要保證數據一致性。采用臨界區加鎖的方式可以很好的解決這個問題，并且對實時性的影響可以忽略不計。即總線通信線程與插補運算線程二者在必要時通過臨界區的方式對共享數據進行加鎖讀寫訪問，在保證共享數據一致性的前提下進行數據交換。

為了達到上述目的，本發明還提出了一種數控系統1，如圖2所述，需要說明的是，上述的數控系統插補算法實施例中的任何一個實施例僅適用于本發明的數控紫銅實施例中，在此不一一贅述。該系統包括：插補運算模塊01、通信總線模塊02和伺服驅動器03。

插補運算模塊01，用于在實時操作系統層，接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據。

插補運算模塊01，還用于將該實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器03的位置控制信息。

通信總線模塊02，用于通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。

可選地，插補運算模塊01將實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息包括：

插補運算線程根據預設的精度參數將實時控制數據中包含的各個軸的多個控制分量分別離散化為多個等距的微控制分量，并將每個微控制分量作為伺服驅動器的一個驅動步幅；計算每個驅動步幅相對應的連續的時間點以及與該時間點相對應的位置坐標。

可選地，插補運算模塊01還用于：在插補運算線程中以插補循環的方式完成插補運算。

其中，以插補循環的方式完成插補運算包括：

從各個從站中分別選取各個軸中所需的驅動步幅數最多的軸，將驅動步幅數最多的軸作為當前從站中的長軸；將當前從站的各個軸中除長軸以外的軸作為短軸。

以長軸為基礎，每次插補循環取長軸上的一個驅動步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅。

在每次插補循環中，取長軸上的一個驅動步幅的同時，在各個短軸上分別依據步數比例取相應的步幅，直至取完長軸上的全部驅動步幅，同時取完各個短軸上的全部驅動步幅。

可選地，插補運算模塊01計算每個驅動步幅中包含的與連續的時間點相對應的位置坐標還包括：

插補循環每取一個驅動步幅，根據預設的加速度獲取每個驅動步幅所對應的連續的時間點。

根據每個驅動步幅的長度和連續的時間點計算出每個驅動步幅中連續的時間點相對應的位置坐標。

可選地，插補運算模塊01還用于：根據每個驅動步幅的長度和預設的加速度計算驅動步幅的平均速度；并通過平均速度計算每個驅動步幅所需的時間。

通信總線模塊02通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息包括：

每進行一次插補循環，插補運算線程對當次插補循環之前的全部驅動步幅的所需的時間進行一次累積時間的計算。

當累積時間小于預設的總線通信線程回調周期時，進行下一次插補循環；當累積時間大于或等于預設的總線通信線程回調周期時，總線通信線程回調所累積的全部驅動步幅，并將全部驅動步幅傳輸給各個軸的驅動服務器。

與現有技術相比，本發明包括：在實時操作系統層，插補運算線程接收非實時操作系統層傳輸的實時控制數據；；插補運算線程將該實時控制數據通過預設的插補算法計算出各個從站的伺服驅動器的位置控制信息；通過總線通信線程回調伺服驅動器的位置控制信息并發送給伺服驅動器。通過本發明的方案，能夠基于實時以太網總線技術進行數控系統插補算法，結構和接線簡單、實時性高、傳輸效率高、傳輸距離長、抗干擾能力強、穩定性好、易于擴展和維護。

總之，本發明實施例方案具有以下有益效果：

相比現有的基于脈沖的數控系統，基于實時以太網總線的數控系統具有結構和接線簡單、實時性高、傳輸效率高、傳輸距離長、抗干擾能力強、穩定性好、易于擴展和維護等優點，是目前數控系統技術發展的新趨勢。目前市場上已經有很多知名廠商推出基于總線的伺服驅動器。本文提出的算法和技術方案解決了實現基于實時以太網總線的數控系統所面臨的核心插補算法問題，比既有的基于脈沖的插補算法更具有實時性、可靠性和先進性，加工效率得到進一步提高。同時由于去掉了專門的運動控制卡和專用線纜，使用通用標準網卡和網線，因此無論是從成本上還是從伺服廠商支持上來講都具有很好的實用性。

需要說明的是，以上所述的實施例僅是為了便于本領域的技術人員理解而已，并不用于限制本發明的保護范圍，在不脫離本發明的發明構思的前提下，本領域技術人員對本發明所做出的任何顯而易見的替換和改進等均在本發明的保護范圍之內。