基于嵌入式数控系统速度前瞻算法的研究与实现.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．102013年l0月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2013文章编号：1001—2265(2013)10—0076—04基于嵌入式数控系统速度前瞻算法的研究与实现术彭鹏，胡毅，陈智殷，卢林，赵文娟(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心，沈阳110168；3．沈阳高精数控技术有限公司，沈阳110168；4．北京理工大学自然语言处理实验室，北京100049)摘要：数控系统中由于运动轨迹复杂，加工速度频繁变化，如果处理的不好，

2、很容易造成系统的抖动，对机床具有很大的冲击，影响了数控系统的加工效率。论文分析了自适应前瞻算法的核心要点，研究了基于实际加工路径曲率的自适应速度前瞻算法以及基于实际加工路径速度递减为零的自适应速度前瞻算法的基本原理，在基于ARM+DSP的嵌入式数控系统上设计并实现了这两种自适应速度前瞻算法，对这两种算法的实际的加工性能以及算法的执行时间作了性能评估，分析了两种自适应算法的优劣。关键词：嵌入式数控系统；自适应速度；前瞻算法中图分类号：THI66；TP399文献标识码：ASpeedLook-aheadAlgorithmResearchandImplementationBasedontheEmbed

3、dedNumericalControlSystemPENGPeng，HUYi。，CHENZhi—yin一，LULing一，ZHAOWen．juan(1．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．NationalEngineeringRe-searchCenterForHigh—EndCNC，ShenyangInstituteofComputingTechnology，AcademyofSciences，Shenyang110168，China)Abstract：Duetothecomplexityofthetr

4、ajectoryandthefrequentchangesofprocessingspeedinCNCsystem，ifhandledbadly，itislikelytocausejitterofthesystemandhasagreatimpactonthemachine．ThispaperanalyzesthekeytechnologiesofCNCadaptivespeedlook--aheadalgorithmfromdifferentas··pects，ontheembeddedCNCsystembasedonARM+DSP，Designandimplementtwokindsofa

5、daptivespeedlook—aheadalgorithms，atlast，Performanceevaluationismadetoanalyzethestrengthsandweak—nessesbytheactualprocessingperformanceandtheexecutiontimeofthealgorithms．Keywords：embeddedCNC；adaptivespeed；speedlook—aheadalgorithm之广，使其成为各行各业关注的重点，数控技术与嵌0引言入式技术的结合可以充分发挥两者的优势，设计出数控系统作为数控机床实现高精、高速、高质量性能更

6、优的数控产品，ARM与DSP等各种嵌入式微加工的控制核心，其内部运行的运动算法的优劣直处理器的发展为开发高性能、低成本的数控系统提接影响着数控机床的加工质量与加工效率，并且一供了新的解决方案，由于早期的数控系统大多都是直是评价数控系统加工质量的重要指标。数控系统基于X86平台，因此对原有的数控系统算法必须做中运动轨迹的复杂多变，轨迹衔接点处的进给速度相应的更改以及移植。的处理，是衡量数控系统里运动控制算法优劣的重针对上述问题，本文基于OMAP3530构建的嵌要指标，如果处理的不好，很容易造成系统的抖动，入式数控系统硬件平台，研究了CNC自适应速度前对机床具有很大的冲击，因此降低了工件的加工精瞻

7、算法的关键性问题，设计并实现了两种CNC自适度以及加工效率。自适应的速度前瞻控制算法正是应速度前瞻控制算法，并对这两种算法在实际平台基于此问题研究发展起来的，它是一种提前发现轨的运行效果进行了对比，分析了两种自适应速度前迹突变，并对进给速度进行有效控制的方法。瞻算法的优劣。近年来嵌入式技术突飞猛进的发展，应用范围收稿日期：2013—03—17；修回日期：2013—04—01}基金项目：核高基国家科