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参数曲线的自适应实时前瞻插补算法

计算机集成制造系统 2010年第2期16卷 385-389页

作者：王海涛赵东标高素美南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 金陵科技学院机电工程学院江苏南京211169

为实现数控加工中进给速度的平滑过渡,减少速度急剧变化时对机床的冲击,提出了一种参数曲线的实时前瞻插补算法。该算法根据加工弓高误差要求自适应地调整进给速度,同时找出速度敏感点。通过把前瞻距离分成两部分的方法,分析速度敏感点... 详细信息

为实现数控加工中进给速度的平滑过渡,减少速度急剧变化时对机床的冲击,提出了一种参数曲线的实时前瞻插补算法。该算法根据加工弓高误差要求自适应地调整进给速度,同时找出速度敏感点。通过把前瞻距离分成两部分的方法,分析速度敏感点,找出最佳的加减速控制点,避免相邻速度敏感点间加减速过程的互相干涉,提早进行加减速控制,防止速度的急剧变化,从而在满足加工精度的同时也满足了机床的加减速性能。通过RT-Linux软数控下的实例,表明该算法能够适应曲线的各种变化,验证了其可行性。

关键词：数控系统参数曲线自适应插补前瞻插补算法

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参数曲线柔性加减速前瞻控制算法

中国机械工程 2012年第3期23卷 299-304页

作者：王海涛赵东标陆永华刘凯南京航空航天大学南京210016

针对参数曲线插补的特点,使用S形加减速和三角函数加减速相结合的柔性加减速方法对参数曲线的插补路径进行前瞻控制。在规划前瞻速度过程中,首先根据加工曲线的曲率变化自适应地将前瞻距离分为曲率上升段和曲率下降段。在对前瞻路径进行... 详细信息

针对参数曲线插补的特点,使用S形加减速和三角函数加减速相结合的柔性加减速方法对参数曲线的插补路径进行前瞻控制。在规划前瞻速度过程中,首先根据加工曲线的曲率变化自适应地将前瞻距离分为曲率上升段和曲率下降段。在对前瞻路径进行S形加减速规划时,遇到路径上曲率频繁变化段,为了减小计算量,采用三角函数加减速的方法对速度进行重新规划。这样,在满足机床加减速要求的同时降低了系统计算负荷。仿真结果和实例表明,该算法能够适应复杂曲线的变化,满足高速高精度插补的要求。

关键词：参数曲线柔性加减速前瞻控制数控

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参数曲线在水泵叶轮设计中的应用

上海理工大学学报 2008年第4期30卷 311-314页

作者：蔡江畔李春李沈坚上海理工大学动力工程学院上海200093

针对水泵设计所需的曲线及其特点,采用B样条和参数样条曲线对设计型线进行建模,根据设计准则和实践经验进行调整、修改和优化.基于曲线的参数化建模,从理论上推导出轴面流线和流线展开线的数学模型.改变了传统手工设计方法计算机化的常... 详细信息

针对水泵设计所需的曲线及其特点,采用B样条和参数样条曲线对设计型线进行建模,根据设计准则和实践经验进行调整、修改和优化.基于曲线的参数化建模,从理论上推导出轴面流线和流线展开线的数学模型.改变了传统手工设计方法计算机化的常规做法,为在真正意义上实现水泵计算机辅助设计提供了理论基础和实现方法.

关键词：水泵叶轮设计参数曲线 B样条曲线

基于机床混合模型的参数曲线高速插补速度极值分析

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机械工程学报 2008年第12期44卷 93-99页

作者：孙海洋范大鹏国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

参数曲线高速数控插补时,进给速度规划需要综合考虑机床动力学特性和曲线几何特征的限制。通过建立机床进给系统的机电混合模型,给出了参数曲线高速插补进给速度的机床动力学约束条件。以此条件为基础,采用'速度-加速度'相平面分析法导... 详细信息

参数曲线高速数控插补时,进给速度规划需要综合考虑机床动力学特性和曲线几何特征的限制。通过建立机床进给系统的机电混合模型,给出了参数曲线高速插补进给速度的机床动力学约束条件。以此条件为基础,采用'速度-加速度'相平面分析法导出了速度极值曲线解析表达式。与实时插补弦高误差约束下的速度极值曲线表达式相比,二者具有一致性。通过机床动力学约束下的速度极值曲线最大实时插补弦高误差估计,可简化插补进给速度规划约束条件。研究结果表明,给出进给速度极值解析曲线是有效的,可为参数曲线高速插补进给速度优化规划提供理论分析依据。

关键词：数控机床混合模型参数曲线插补速度极值曲线速度规划

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基于正交完备U-系统的参数曲线图组表达

计算机学报 2006年第5期29卷 778-785页

作者：齐东旭陶尘钧宋瑞霞马辉孙伟蔡占川北方工业大学理学院北京100041 澳门科技大学资讯科技学院中山大学信息科学学院广州510275

为了探索参数曲线图组的频谱性质,引进一类属于L2[0,1]的正交完备分片k次多项式系统(简称U系统).该系统下的U级数展开式具有良好的平方逼近及一致逼近性质,而且能用有限项U级数实现对分段k次多项式参数曲线图组的精确表达;基于U系统理论... 详细信息

为了探索参数曲线图组的频谱性质,引进一类属于L2[0,1]的正交完备分片k次多项式系统(简称U系统).该系统下的U级数展开式具有良好的平方逼近及一致逼近性质,而且能用有限项U级数实现对分段k次多项式参数曲线图组的精确表达;基于U系统理论,给出了用以计算给定几何图组U谱的信息转换算法,该算法具有直观、简便、快速的特点.构建的数据处理平台可用于几何信息的分析与综合,并且能在信息安全(信息隐藏、数字水印)及模式识别等方面有实用价值;提供了用U系统表达参数曲线图组的实验图例.

关键词：参数曲线正交完备频谱

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基于乘幂伸缩因子的参数曲线自由变形

南京航空航天大学学报 2011年第6期43卷 793-798页

作者：陆友太周来水王志国王小平南京航空航天大学机电学院南京210016

为了改进参数曲线自由变形方法,构造了一种新的基于乘幂函数的伸缩因子,它不仅具有已有伸缩因子的特性,还具有区域峰值性,并且变形操作对Bézier曲线和NURBS曲线具有封闭性。在将伸缩因子作用于待变形曲线方程时,通过交互改变控制参数... 详细信息

为了改进参数曲线自由变形方法,构造了一种新的基于乘幂函数的伸缩因子,它不仅具有已有伸缩因子的特性,还具有区域峰值性,并且变形操作对Bézier曲线和NURBS曲线具有封闭性。在将伸缩因子作用于待变形曲线方程时,通过交互改变控制参数来控制曲线的形状,从而得到变形效果。实验结果表明,该方法计算简单、易于控制,可以得到丰富的变形效果,适用于几何造型、计算机动画等领域。

关键词：参数曲线伸缩因子变形

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一种参数曲线实时数控插补计算新方法

国防科技大学学报 2008年第3期30卷 122-127页

作者：孙海洋范大鹏李玲国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

根据参数曲线数控插补原理，指出了Taylor展开算法、“参数-弧长”分段拟合算法等常用的参数曲线直接插补算法存在理论上的局限性。给出了一种新的基于牛顿迭代计算的参数曲线直接插补方法，并给出了算法流程。新算法稳定性好、收敛速... 详细信息

根据参数曲线数控插补原理，指出了Taylor展开算法、“参数-弧长”分段拟合算法等常用的参数曲线直接插补算法存在理论上的局限性。给出了一种新的基于牛顿迭代计算的参数曲线直接插补方法，并给出了算法流程。新算法稳定性好、收敛速度快、运算量小、计算结果精度高。仿真实验表明，同Taylor展开法相比，能够在计算量相当或增加不大的情况下将插补进给速度波动率减小10^2～10^7倍。

关键词：数控加工参数曲线实时插补进给速度波动牛顿迭代法

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参数曲线导矢界估计及在曲线绘制中的应用

软件学报 2003年第12期14卷 2106-2112页

作者：解本怀王国瑾浙江大学计算机图像图形研究所浙江大学CAD&CG国家重点实验室浙江杭州310027

对CAGD中常见的多项式曲线和有理多项式曲线的导矢的界提出了新的估计公式.基于这些公式,对参数曲线的逐点绘制法进行了研究,提出了新的插值规则,较好地解决了以往绘制算法中出现的重复绘制问题和不连续性问题.这些结果可以明显地提高... 详细信息

对CAGD中常见的多项式曲线和有理多项式曲线的导矢的界提出了新的估计公式.基于这些公式,对参数曲线的逐点绘制法进行了研究,提出了新的插值规则,较好地解决了以往绘制算法中出现的重复绘制问题和不连续性问题.这些结果可以明显地提高曲线造型、求交、逼近、显示和绘制的效率.

关键词：参数曲线导矢界的估计逐点绘制

基于Gauss-Legendre求积的参数曲线实时插补

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上海交通大学学报 2002年第8期36卷 1104-1108页

作者：陈金成钟廷修上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

提出一种基于 Gauss- Legendre求积和多项式插值的复杂参数曲线 (包括高次多项式曲线、Bezier曲线、B样条曲线、NURBS曲线等 )实时插补算法 .该算法分插补预处理和实时插补两大部分 ,首先通过分段 Gauss- Legendre求积公式计算曲线的弧... 详细信息

提出一种基于 Gauss- Legendre求积和多项式插值的复杂参数曲线 (包括高次多项式曲线、Bezier曲线、B样条曲线、NURBS曲线等 )实时插补算法 .该算法分插补预处理和实时插补两大部分 ,首先通过分段 Gauss- Legendre求积公式计算曲线的弧长 ,然后将曲线按参数范围等分成若干区间 ,建立等分点参数值与弧长的对应表 ,再按多项式插值的方法计算各插补周期末的曲线参数值 .文中还对曲线插补中进给速度平滑控制和减速点参数值的预测作了详细分析 .对扩充数控系统的轨迹控制功能 ,简化零件程序。

关键词：数控系数参数曲线实时插补 Gauss-Legendre求积多项式插值数控加工插补预处理