伺服电机加减速曲线控制技术

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1、基于NURBS曲线的加减速控制方法研究———赵巍王太勇万淑敏基于NURBS曲线的加减速控制方法研究122赵巍王太勇万淑敏1.天津工程师范学院,天津,3002222.天津大学,天津,300072摘要:针对目前参数曲线加减速控制的不足,研究了基于NURBS曲线的插补前抛物线-直线-抛物线的S形加减速自适应控制方法,将高速加工中容易超限的弓高误差、机床所承受的加速度等参数均考虑在内,而且合理地解决了插补前加减速控制中的减速点预测困难的问题。采取优化、简化等快捷算法,实现了实时自适应的NURBS等参数曲线插补的加减速控制,并用实例进行了验证。关键词:NURBS曲线插补;实时自适

2、应控制;弓高误差;有限加速度中图分类号:TP273文章编号:1004-132X(2006)01-0001-03Acceleration-decelerationControlMethodBasedonNURBSCurve122ZhaoWeiWangTaiyongWanShumin1.TianjinUniversityofTechnologyandEducation,Tianjin,3002222.TianjinUniversity,Tianjin,300072Abstract:ForehandParabola-line-parabolaSshapedAcce-Decem

3、ethodbasedonNURBSin2terpolatorwasresearched,takingchorderrorandjerkintoconsideration,solvingrationallydifficultyinthepredeterminationDece-point.Inthismethod,optimizedandsimplifiedalgorithmsaretakenastepsothatreal-timeadaptivecontrolNURBSinterpolationisrealizedandsimulatedsuccessfully.Key

4、words:NURBScurveinterpolator;real-timeadaptivecontrol;chorderror;limitedjerkn∑widiNi,k(u)0引言i=0p(u)=n(1)目前,只有一些知名的CNC系统具备∑wiNi,k(u)i=0NURBS曲线插补功能,大多数的CNC系统只有式中,wi为权或权因子,分别与控制顶点di相联系;直线、圆弧插补功能,因此,为克服加工复杂曲线、Ni,k(u)是由节点矢量U=[u0,u1,⋯,un+k+1]按德布尔-曲面需离散为直线、圆弧的种种弊端,必须深入研考克斯递推公式决定的k次规范B样条基函数。究NUR

5、BS曲线插补及加减速控制问题。本文采用的加加速度、加速度、速度及弧长的本文在文献[1～14]的基础上,提出了自适应曲线图形如图1所示,抛物线-直线-抛物线S的插补前抛物线S形速度曲线实时加减速控制方形速度曲线的各段速度计算公式为法。所谓自适应就是算法可以根据当前曲线段的12fs+Jt0≤t

6、理地解决了减速点预测难的问12f4-JtT4≤t

7、5117)周期内各个坐标轴的增量值。在高速高精加工中,·1·中国机械工程第17卷第1期2006年1月上半月补计算的实时性要求又很强,为解决这一矛盾,本[7]文采用试探修正法,并对之进行改进来求解参数增量Δu,使其求解速度更快,满足实时性控制的要求,然后求出下一插补点的参数ui+1=ui+Δu,代入式(1)求得相应的各轴坐标增量。d.将ΔL计入S′中,返回(1)。其他时间段的速度按式(2)中的各公式进行计算,其余步骤同匀速段。由上述步骤可见,加减速计算过程中充分考虑了进给速度、弓高误差和机床许用加速度的情况,并且在计算的过程中采用一系列简化