插补余量平滑分摊算法的研究与应用

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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进行研究。在分析了现有插补余

2、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(SchoolofElectromechanicalEngineer

3、ing，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemofspeedfluctuationcausedbyinterpolationallowanceinhigh—speed、highprecision，studythecausesofinterpolationmarginandthecontrolalgorithmtosolveit．Based_onanalyzingtheexistingdefectsofalgori

4、thmininterpolationallowance，proposedasimplifiedS—shapedac—celerationanddecelerationmethodtoreplanningvelocitybeforeinterpolation．Andthealgorithmissimulatedandanalyzed，theresultsshowsthatthealgorithmcaneffectivelyeliminatedthevelocityfluctuationcausedbyinterpolationallowance，a

5、nditalsoimprovethealgorithmeficiency．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

6、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

7、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(201

8、2B091100023)；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