基于圆弧插补的时间分割插补算法改进.pdf

《基于圆弧插补的时间分割插补算法改进.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于圆弧插补的时问分割插补算法改进孔德彭，张国平，张玉姣(华中师范大学物理学院，湖北武汉430079)ImprovementofTimeSegmentationInterpolationAlgorithmBasedonareInterpolationKONGDe—peng，ZHANGGuo—ping．ZHANGYu—jiao(CollegeofPhysicalScienceandTechnology，HuazhongNormalUniversity，Wuhan430079。China)摘要：针对开放式数控系统中的运动控制算法，廓控制不仅要控制行程的终点坐标值，还

2、要保证两分析了一种在轮廓加工中很有效的数据采样插补算点之间的运动轨迹要按一定的曲线进行。即这类运法，即时间分割法，并对这种算法的圆弧插补算法进动必须能够对2个或2个以上坐标方向的同时运动行了改进，提高了插补精度。进行连续控制。现代数控系统绝大多数具有2个或关键词：开放式数控；运动控制；时间插补；圆弧2个以上坐标联动的功能L1]。插补数控系统是按照事先编制好的控制算法来进行中图分类号：TP273．5运动控制的，而控制算法是根据用户对数控系统所文献标识码：A提出的要求进行设计的。不同的数控系统其功能和文章编号：1O01—2257(20l0)02～0033—05控制方

3、案也不同，所以系统的控制算法思想是系统Abstract：Inopencomputerizednumericalcon—设计的关键，它直接影响系统的精度和速度。插补trolsystems，forthecontrolalgorithm，andigital是数控系统中实现运动轨迹控制的核心。实际应用incrementalinterpolationalgorithm——time——sharing中，被加工对象的轮廓形状千差万别，轮廓加工中刀interpolationmethodisthefocusofresearchinthe具的中心轨迹应该准确地依照被加工对象的轮廓形

4、paper，whichisusefulforprofileprocessing．状生成，对于简单的曲线数控系统比较容易实现，Throughtheimprovementofthisalgorithm，the但对于较复杂的形状，若直接生成算法会变得很复precisionofthecontrollerisimproved．杂，计算机的工作量也会很大，因此可以采用小段直Keywords：opencomputerizednumericalcon-线或者圆弧去拟合，这种拟合方法就是插补。插补trol；motioncontrol；timeinterpolationalgori

5、thm；的任务就是根据轮廓形状和进给速度的要求，在一areinterpolationalgorithm段轮廓的起点和终点之间，计算出若干个中间点的坐标值。插补的实质就是“数据点的密化”。在轮廓控制系统中，插补算法的优劣很大程度上决定了整0引言个数控系统的加工效率和精度。为了使数控系统能在运动控制系统中，运动控制可以分为点位控够充分发挥其功能，高速高精度的插补算法一直是制、直线控制和轮廓控制。点位控制又称为点到点国内外科研人员研究的重点和难点，也是各个数控公司的保密核心。控制，要求点与点之间的准确定位，它只能控制行程的终点坐标值，对于运动轨迹不作严格要求。在这1插

6、补算法的分类类控制中，可以先沿一个坐标轴移动完毕，再沿另一个坐标轴移动，也可以同时沿多个坐标轴移动。直插补的方法多种多样，根据伺服驱动装置的控制信号输出方式的不同，常采用的插补算法一般分线控制不仅要控制行程的终点坐标值，还要保证两为基准脉冲插补和数据采样插补2种类型]。点之间的运动轨迹是一条直线，这类运动不仅控制基准脉冲插补又称脉冲增量插补或行程标量插点到点的准确定位，还要对运动速度进行控制。轮补。这类插补算法的特点是每次插补结束产生一个收稿日期：2009～1O一09行程增量，以脉冲的方式输出。每次插补运算产生《机械与电子32010(2)·33·的指令脉冲用来控

7、制驱动电机运动。在插补计算过一般在10ms左右。而对系统的稳定性和被程中，每发出一个脉冲，工作台移动一个脉冲当量。加工轮廓的轨迹精度都有影响。选择一般有2脉冲增量插补算法中比较成熟的有逐点比较法和数种情况，一种是—，另一种是一0．5j。字积分法。这种插补算法只有加法和移位运算，脉数据采样插补有时问分割法、扩展数字积分法等。冲的累加值代表运动轴的位置，脉冲频率与运动轴数据采样插补算法可以得到较高的运动速度和精的速度成比例，实现起来较为简单。由于脉冲增量度，此算法所得的数字增量通常应用于半闭环和闭插补的速度受插补算法执行时间的限制，所以主要环、以直流和交流伺服电机为

8、驱动装置的控制系统。适用