基于ARM的激光切割数控系统集成了计算机数字技术、ARM技术、机械运动控制技术及嵌入式操作系统技术等，是一种技术含量较高的数控系统，是对低成本、高性能的经济数控系统研制的一个更高要求的尝试。基于ARM的激光切割数控系统软、硬件部分的设计与实现及运动控制方法的研究，是本论文研究的主要任务。 当前我国数控系统的研究还处在一个中等偏低的水平上，数控系统的研制主要靠仿制或者研制与国外功能相似的数控系统。在研制中，通常不同的数控系统的研制采用不同的开发平台，各个公司的开发平台也不一样，以单片机、PC机和工业控制计算机(简称工控机)为主。单片机作为早期的微控制器，虽然是目前应用于经济型数控系统最广泛的微控制器，但是在很多方面的应用已经有相当的局限性。首先是速度慢，在控制一些高速器件时速度不够；其次是单片机的I/O口很有限，当扩展多个外围器件时，I/O口严重不足，给系统设计造成困难；最后是单片机的数据处理能力有限，特别是要求实时性高的应用领域，单片机只能实现如求平均值等一些简单的数据处理功能，但是实现如较复杂运算就很困难了。PC机和工控机，虽然数据处理能力很强，而且在开发应用系统上周期很短，但是PC机和工控机同样也有其局限性，如功耗大，价格高等。 基于以上几种微控制器开发的缺陷，本论文提出了一种基于当前较流行的嵌入式微处理器-ARM7的开发平台。ARM是业界领先的16/32位嵌入式RISC处理器技术提供商，它设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。它可为一个完整系统的开发提供全面的技术支持，具有性能高、成本低和功耗低的特点。ARM处理器还具有体积小，速度快，I/O口丰富，可靠性高等优点。 本论文提出了采用当前流行的ARM7处理器作为控制系统核心部件的数控系统的硬件设计方案，在此基础上完成了系统整体的硬件设计架构，并对各个主要部件的主要任务进行了细分。 本课题主要内容如下： 1、对激光切割技术与数控技术的现状、发展与应用前景进行了概述，简单介绍了嵌入式系统的概况，并提出了本论文的研究意义。 2、介绍了数控激光切割机原理，提出对基于ARM的激光切割数控系统的总体设计方案，并确定数控系统的整体结构组成。 3、分析ARM处理器S3C44BOX应用在数控系统的可行性，在充分利用S3C44BOX资源的基础上，设计了研究目标所规划的数控系统整体硬件，并分析其详细构成。系统硬件主要包括ARM处理器、电源电路设计、存储电路设计、接口电路设计、限位开关与报警装置、光电隔离与驱动等，详细地介绍了上述各部分电路的设计及电路原理图。为了满足数控系统的模块化设计和扩展性，在数控系统的设计中还给扩展模块预留了一部分接口。 4、在详细分析系统运行流程和系统功能的基础上，进行了硬件模块设计和相对应的软件模块设计。其中各软件模块之间通过任务调度进行连接。简单介绍了二维切割，并提出解决数据接口问题的方法。介绍了各种常用加减速控制方法，如线性加减速、指数加减速和S型加减速，重点分析了S型加减速算法。S型加减速由于在加速阶段和减速阶段均引入了加速度衰减，使得整个插补过程具有了高度的柔性，结合前瞻算法和s型加减速算法在高速加工时速度处理的优势，对s型加减速控制算法进行了改进，有效地提高了系统的加工效率、减少了噪声，避免了柔性冲击。本论文在采用S型加减速控制方式的前提下，对直线和圆弧插补进行了研究，对跨象限的情况采取了简单且实用的处理方法，简化了直线和圆弧插补的控制过程，减轻了ARM微处理器的负担。根据实际应用，开发了相应的控制驱动程序。实验证明该数控系统技术可行合理。 5、最后作者对本文的研究内容做了总结，并对基于ARM的激光切割数控系统的发展作了展望。