插补余量平滑分摊算法的研究与应用.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22014年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2014文章编号：1001—2265(2014)02—0016—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．02．005插补余量平滑分摊算法的研究与应用术左旭辉，高伟强，章晶(广东工业大学机电工程学院，广州510006)摘要：为解决高速度、高精度数控加工过程中插补余量引起的速度波动问题，对插补余量的产生原因及现有解决插补余量问题的控制算法

2、进行研究。在分析了现有插补余量处理算法缺陷的基础上，提出了利用简化的S形加减速控制方式进形插补前速度重新规划的算法，并对该算法进行了仿真和实验验证，结果表明该算法能有效消除插补余量引起的速度波动，并提高了算法执行效率。关键词：插补余量；速度规划；数控系统中图分类号：TH162，ITG65文献标识码：AResearchandApplicationofSmoothAllocationAlgorithmofInterpolationAllowanceZUOXu．hui．GAOWei—qiang，ZHANGJing(Schoo

3、lofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemofspeedfluctuationcausedbyinterpolationallowanceinhigh—speed、highprecision，studythecausesofinterpolationmarginandthecontrolalgorithmtosolveit．B

4、ased_onanalyzingtheexistingdefectsofalgorithmininterpolationallowance，proposedasimplifiedS—shapedac—celerationanddecelerationmethodtoreplanningvelocitybeforeinterpolation．Andthealgorithmissimulatedandanalyzed，theresultsshowsthatthealgorithmcaneffectivelyeliminat

5、edthevelocityfluctuationcausedbyinterpolationallowance，anditalsoimprovethealgorithmeficiency．Keywords：interpolationallowance；velocityplanning；CNC况，但是，这种算法是基于完整的S曲线七段式运动方0引言程给出，本身方程数量多，参数较复杂，对高性能的数速度规划控制是数控系统的核心之一，目前许多控系统的实时性有一定的影响。本文将根据简化的s数控系统都采用s形加减速算法进行数控插补速度

6、控形加减速控制算法，推算出速度重新规划后的实际速制规划。s形加减速控制算法是基于时间分割的线性度、加速度，达到去除插补余量的目的，同时简化代码，插补算法，文献[1-2]中指出，基于时间分割的线性插提高算法执行效率。补中，由于实际减速点与理论计算减速点大都不一致，很难实现位移、速度和加速度在插补终点时同时为零，1简化的S形加减速控制算法从而出现插补余量现象。文献[3_7]给出了对于s形李晓辉等利用加加速度、加速度、速度、位移的曲线在拐点处出现的速度处理给出了不同的处理方积分关系，推出了五段式的简化s形曲线控制算法。案，一

7、定程度上减小了插补余量的影响。通过分析现张碧陶等进一步简化了上述算法的复杂性，并给出有插补余量解决方案，得出目前去除插补余量的算法下面的速度和位移方程。主要有减速区速度平滑分摊算法和速度重新规划算+．]法。减速区速度平滑分摊算法，降低了数控机床的振动，提高了数控系统的稳定性J，但是该种算法在进入+]平摊缓冲区时还是会出现微小速度波动，在高速机中，这种波动将会被放大，进而产生较大的振动。文献V(￡)=tE[，](1)[10]提出的速度重新规划算法，非常适合插补前加减+速控制，但不足的是在相对较大的编程速度下，线性长度的变

8、化使插补后的速度有一定的波动。文献[11]+中的速度重新规划算法能够很好的解决速度波动的情收稿日期：2013一o6—19；修回日期：2013—07—22基金项目：广东省教育部产学研结合项目(2012B091100023)；广东省科技计划数控一代项目(2012B011300046)作者简介：左旭辉(1987一)，男，合肥人，广东工业