基于三次多项式加减速的NURBS插补前瞻控制算法.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMar．2014文章编号：1001—2265(2014)03—0001—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．001基于三次多项式加减速的NURBS插补前瞻控制算法术张力，杨东升，王允森一，李海英'(1．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110168；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：为实现数控加工中进给速度、加速度的平滑过渡，减

2、少加加速度急剧变化时机床的振动，提出了一种三次多项式加减速的NURBS曲线前瞻插补算法，该算法包括预处理、前瞻和实时插补。预处理时根据曲线曲率变化找到速度敏感点，然后根据速度敏感点对曲线分段，确定速度敏感点处的最优速度。前瞻时利用三次多项式型加减速对前瞻路径进行规划，防止速度的急剧变化，从而满足机床的加减速性能。仿真实验表明，该算法能够实现曲线的速度、加速度的平滑过渡并减少了加加速度突变次数。关键词：前瞻算法；三次多项式加减速；NURBS中图分类号：TH164；TG68文献标识码：ALook．aheadInterpolati

3、onAlgorithmforNURBSCurveBasedontheCubicPolynomialModelZHANGLi’，YANGDong—sheng，WANGYun—sen’，LIHai-ying’(1．ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofScience，Shenyang110168，China；2．GraduateUniversity．ChineseAcademyofScience，Beijing100049，China)Abstract：To

4、satisfysmoothfeedrateandacceleration，reduceshockandvibrationimpactonmachinetoolscausedbyjerkchanges，alook—aheadinterpolationalgorithmforNURBScurve，includinginterpolationpre—process，look—aheadandreal-timeinterpolation，isproposed，andthespeedvelocitywasalsoconstructed

5、bythecubicpolynomial，Duringinterpolationpreprocess，thecurveisdividingintosomesegmentsaccordingtothedifferentcurvaturemovement．Afterthatthehighspeedofthefederatesensitivecomersisestablishedtosatisfythesystemandthegivenfederate．Duringthelook—aheadprocess，thefederateb

6、etweensensitivepointsaresetupbasedonthecubicpolynomialaccelerationanddecelerationcontrolmode1．Inordertoob—tainacontinuousvelocityandsatisfytheaccelerationanddecelerationperformanceofmachinetoolsacceler—atingprofilewerefoundoutwhichreducedthelerkrelateproblem．Byther

7、esultsofsimulations，itdemon—stratedthatthisalgorithmcangetasmoothfeedrate，accelerateprofileandjerkprofile，alsoreducethefre—quencyofjerkmutations．Keywords：look-aheadalgorithm；cubicpolynomialaccelerationanddeceleration；NURBS等提出了一种自适应的前瞻插补算法，在对速度进0引言行自适应控制的同时进行前瞻控制，找出

8、速度变化超目前，参数曲线(曲面)广泛应用于航空、模具等过允许范围的敏感点，提前进行加减速规划。但是这制造领域中，复杂曲线(曲面)的加工技术一直是研究种方法没有对加加速度进行控制。曹宇男等设计了的重点。NURBS曲线插补也成为数控插补中一项重一种基于S型加减速的前瞻控制算法，算法中设定了要技