在高端裝備中,常用西門子、FUNUC的數控系統,這些數控系統在中國乃至全世界都很暢銷,系統中的有關軌跡計算處理大量用到中學的平面幾何、解析幾何、代數的知識,大都用C、ASM等編程語言來實現。我們國家數控系統起步晚,有發展,但是差距還很大。各位有志于數學基礎研究的學子可一試身手。
中學數學有平面、解析幾何,是編程的基礎。西門子、FUNUC的數控系統有關軌跡方面的處理,都是以此為基礎的。
比如平面、空間中的直線一一直線的位置關系;平面內直線一一直線,直線一一園弧,園弧一一園弧的位置關系;解析幾何中位置關系的判斷,相交還是平行;兩圖元相交時的交點如何計算,相切時的切線、法線的計算,交點的取舍等等。
這些看似簡單的計算,如果用在幾百個甚至幾萬個圖園,讓你通過軟件編程來進行自動處理,自動判斷直線、園等位圖的位置關系,并且以此控制電機的轉動,進而帶動機械運動,使得控制精度達到0.001mm,甚至更小的0.0001mm,其中的高科技值得我們研究一輩子。
典型的如FUNUC、西門子、FAGOR的控制系統,風靡全球;國產的華中數控、廣數在中國也很有名氣,但比起進口的還是要差。
以上這些系統的數控部分都可用C語言編程實現,其中的軌跡部分與中學數學息息相關,以中數數學為基礎。當然其中也要涉及高等數學的很多理論知識。
把解析幾何用C語言表示,與數學在原理上一致,表示方法上略有不同。
如下圖,是高中數學的一個知識點,我用C語言寫了一下,把程序名及注釋取掉了。各位讀一下,看表示的是什么?
絕對的初、高中知識,與課本一樣嗎?歡迎各位踴躍一試。