同周期控制NURBS曲线高速高精度插补算法研究.pdf

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1、机械设计与制造第7期MachineryDesign&Manufacture2010年7月文章编号：1001—3997(2010)07—0012—03同周期控制NURBS曲线高速高精度插补算法研究郝双晖宋芳金立川宋宝玉蔡一(哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨150001)ResearchontheNURBScurveinterpolationalgorithmwiththecycleofhigh-speedandhigh—precisioncontrolHAOShuang-hui，SONGFang，JINLi—chuan，SONGBao—yu，CAIYi(Scho

2、olofMechatronicsEng，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)l【摘要】为实现对NURBS曲线的高速高精度加工，基于同周期控制思想，提出了一种同周期控制i6NURBS曲线插补算法(即数控系统的插补周期与伺服系统的控制周期同步)。通过软件系统的模块化设5i计，将费时、复杂的运算经过合理设计安排到预处理模块；同时，为进一步提高算法运算速度和指令高速l；传输，在算法处理方面采用计算简单并能确保速度曲线平滑的移动平均加减速控制算法对曲线进行加减；j速处理；在硬件通讯方面采用双端口RAM作为传输接口。

3、最后搭建系统实验平台并对同周期控制j}NURBS曲线高速高精度插补算法进行实验研究。实验结果表明同周期控制NURBS曲线插补算法可以实i；现高速高精度加工的插补控制。；5关键词：同周期控制；NURBS曲线；移动平均；预处理；模块化5l【Abstract】ordertorealizehigh-speedandhigh-precisionmachiningforNURBSclzrue，肌inter-llpolationalgorithmbasedOFtthethinkingoftheSCllYl~cyclecontrol，withwhichNURBScurvecan

4、bec0一l{trolledwiththesamecyclebetweentheNCinterpolationcycleandtheservo-systemcontrolcycle，ispro-5lposed．Dependingonthemodulardesignofthesofiwaresystem，thetime-consumingandcomplexcolcula-l；tioncartbereasona])ledesignandplacedinthepre-processmodule．Besides，inordertoimprovetheoper-；{at

5、ionalspeedof．interpolationalgorithmandthetransferspeedoftheinstructioncodefurther，ontheaspect6lofalgorithmprocessing，。novelmovingaverageaccelerationanddecelerationcontrolalgorithm，character-9；izedbysimplecalculationandensuringthevelocitycurvesmooth，isusedtoprocesstheaccelerationand；l

6、decelerationcurve．Inaddition，dual-portRAMisalsousedtocommunicatebetweendiferenthardware．¨5；Finally，theexperimentaltestingsystemisbuiltandtheproposedalgorithmhasbeencarriedout．Theex-；；perimentalresultsverifythatthesamecyclecontrolNURBScurveinterpolationalgorithmcartachievei6high-speed

7、andhigh-precisionprocessinginterpolationcontro1．1；Keywords：Thesamecyclecontrol；NURBScurve；Movingaverage；Pre-process；Modular-；lr】一兰垡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯】‘一Jlo‘'中图分类号：TH12，TM315文献标识码：A1数控系统插补原理分析若尖角(曲率半径很小)处的进给速度越高，弓高误差就会越大。设插补周期为，当前点进给速度为，则在一个插补周期内，采用曲线直接插补方法虽然所得到的插补点均在曲线上，没插补长度为L=Tv。有径向误差

8、，但由于用短直线段逼近实