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基于FPGA的NURBS曲经插补技术的研究的任务书
任务书
一、任务背景
NURBS曲线，即非均匀有理B样条曲线，是一种广泛应用于计算机图形学、计算机辅助设计、工程制图等领域的曲线模型。NURBS曲线具有高精度、灵活性强、可调节性强等优点，是计算机辅助设计中最常用的曲线模型之一。
FPGA（Field-ProgrammableGateArray）可编程门阵列是一种现场可编程的数字逻辑器件，可以根据需要自定义直接的硬件电路。FPGA具有高速、低功耗、可重构性等优点，是数字信号处理、计算机视觉、嵌入式系统等领域热门的技术。
本任务旨在研究基于FPGA的NURBS曲经插补技术，探索如何将NURBS曲经采用并行计算的方式实现高速插补，提高数控装置的加工效率和精度。
二、任务内容
1.基于NURBS曲经插补的数控系统现状调研：了解国内外NURBS曲线插补研究现状，分析目前数控系统中应用NURBS曲线的瓶颈，提出FPGA实现的可行性分析。
2.基于FPGA的NURBS曲经插补原理研究：研究NURBS曲线的算法和原理，探索基于FPGA的并行计算实现NURBS曲线插补的方法和技术，设计合适的算法模型。
3.基于FPGA的NURBS曲经插补系统实现：根据上一步的研究成果，设计并实现基于FPGA的NURBS曲线插补系统，包括FPGA芯片的编程、系统结构设计、控制算法实现等。
4.系统测试和性能评估：对设计的NURBS曲经插补系统进行测试，评价其性能和精度，与目前主流数控系统进行比较，为后续优化和改进提供参考。
三、任务要求
1.具备良好的计算机科学、数学基础，熟悉FPGA芯片编程和数控技术；
2.具备一定的科研能力和团队合作精神，独立完成研究课题；
3.全面掌握NURBS曲线的算法和原理，熟悉VHDL或Verilog语言编程；
4.能够独立完成硬件系统和软件算法的设计和实现，熟练运用EDA工具；
5.具备编写学位论文的能力，完成毕业论文和答辩。
四、预期成果
1.对基于FPGA的NURBS曲经插补技术进行深入研究，探索NURBS曲经插补在数控系统中应用的有效方法和技术；
2.设计并实现基于FPGA的NURBS曲经插补系统原型，能够完成高速、高精度的曲线插补；
3.发表学术论文1-2篇，申请1项以上的专利；
4.完成本科毕业设计和答辩。
五、任务计划
1.月份：1-2月份
任务内容：NURBS曲经插补算法和原理研究；
2.月份：3-4月份
任务内容：基于FPGA的NURBS曲经插补系统硬件系统和软件算法的设计和实现；
3.月份：5-6月份
任务内容：系统测试和性能评估；
4.月份：7-8月份
任务内容：学位论文写作和答辩准备。
六、参考资料
1.胡光辉.数控技术与程序设计[M].北京:机械工业出版社,2013.
2.马奇等.计算机辅助设计与数值控制[M].北京:机械工业出版社,2015.
3.计算机图形学[M].伍斯达,巴内特,普林德尔等编.北京:清华大学出版社,2006.
4.陈丹茜.NURBS曲线插值的研究与实现[D].成都:西南交通大学,2013.
7.参考论文：张华波,王建洪.基于FPGA的曲面加工NC系统的研究[J].微电子学与计算机,2008,25(11):127-130.