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对数曲线的多轴联动奇偶步插补算法设计

计算机集成制造系统 2008年第11期14卷 2261-2267页

作者：陈兴武蒋新华陈鼎宁中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083 福建工程学院控制与信息技术研究所福建福州350014

针对对数曲线的多轴联动控制,设计了奇偶步插补算法。把插补循环分为奇数步和偶数步,奇、偶步算式递推结合,得出奇偶步插补算法公式。测试表明,奇数步插补简明快捷,偶数步插补精度提高,在嵌入式数控系统中能进行对数曲线的多轴联动插补... 详细信息

针对对数曲线的多轴联动控制,设计了奇偶步插补算法。把插补循环分为奇数步和偶数步,奇、偶步算式递推结合,得出奇偶步插补算法公式。测试表明,奇数步插补简明快捷,偶数步插补精度提高,在嵌入式数控系统中能进行对数曲线的多轴联动插补控制,实现了锥度铣刀的精密磨削加工控制。

关键词：插补对数曲线多轴联动控制奇偶步数控系统

基于STEP-NC的NURBS曲面插补五轴数控系统

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计算机集成制造系统 2018年第4期24卷 917-925页

作者：梁宏斌李霞辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立... 详细信息

针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立了五轴数控试验样机,并进行了NURBS曲面零件的切削实验。实验结果表明,所提出的基于STEP-NC的NURBS曲面五轴加工指令及NURBS曲面五轴加工的运动学模型的正确性;所给出的NURBS曲面插补算法适用于凸凹曲面加工;所构建的五轴铣床样机具有很好的曲面加工性能。

关键词： STEP-NC NURBS曲面插补五轴加工数控系统

GA优化ELM神经网络的风电场测风数据插补

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太阳能学报 2018年第8期39卷 2125-2132页

作者：秦琼刘树洁赖旭刘霄武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

针对风电场待插补测风塔与参考塔或气象站的数据间具有非线性相关关系的特点,采用遗传算法（GA）对极限学习机（ELM）神经网络的权值和阈值进行优化,建立用于风电场测风数据插补的GA-ELM模型。选取原始参考数据相关性不同的4个插补实例... 详细信息

针对风电场待插补测风塔与参考塔或气象站的数据间具有非线性相关关系的特点,采用遗传算法（GA）对极限学习机（ELM）神经网络的权值和阈值进行优化,建立用于风电场测风数据插补的GA-ELM模型。选取原始参考数据相关性不同的4个插补实例对基于GA-ELM模型的插补方法进行验证,并与ELM方法和线性回归法进行对比。结果表明：GA-ELM方法较ELM方法的插补精度有一定提高;GA-ELM方法与线性回归法相比,对于相关性较强的参考数据,插补风速与实测风速的均方根误差减少的绝对值和相对值分别可达0.06 m/s和30%以上,对于相关性较弱的参考数据,均方根误差减少的绝对值为0.1~0.3 m/s,相对值为7%~19%。GA-ELM方法较传统插补方法的精度有较大提高,且对相关性较弱的风电场测风数据的插补更有优势。

关键词：风能插补神经网络遗传算法极限学习机数据相关性

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机器人砂带磨削路径优化插补算法

中国机械工程 2018年第8期29卷 983-990页

作者：张铁张斌华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

为解决经典泰勒插补算法生成的加工轨迹在加工中产生的过切问题,在机器人打磨离线编程系统上进行了机器人打磨路径插补算法的研究。通过对比各种路径刀位点生成方法,提出一种改进的泰勒插补算法。该算法在加工路径曲率变化较大的区域刀... 详细信息

为解决经典泰勒插补算法生成的加工轨迹在加工中产生的过切问题,在机器人打磨离线编程系统上进行了机器人打磨路径插补算法的研究。通过对比各种路径刀位点生成方法,提出一种改进的泰勒插补算法。该算法在加工路径曲率变化较大的区域刀位点自适应地致密,避免了弓高误差超差引起的过切;当加工路径较为平滑时,刀位点稀疏,保证加工效率。通过设计优化算法与经典算法的对比磨削试验,验证了该插补算法的有效性。

关键词：机器人磨削路径泰勒公式插补

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改进的预估校正NURBS实时插补算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2010年第1期38卷 119-123,127页

作者：柳宁王高暨南大学信息科学技术学院广东广州510632

现行的NURBS插补二阶预估公式不能保证插补过程中参数u的单调性,可能会出现插补方向反转,且其迭代过程在NURBS曲线尖角拐角处不一定收敛.为此,文中提出了一阶预估校正算法:采用一阶预估公式计算NURBS参数u的估计值,再迭代计算NURBS曲线... 详细信息

现行的NURBS插补二阶预估公式不能保证插补过程中参数u的单调性,可能会出现插补方向反转,且其迭代过程在NURBS曲线尖角拐角处不一定收敛.为此,文中提出了一阶预估校正算法:采用一阶预估公式计算NURBS参数u的估计值,再迭代计算NURBS曲线的坐标点,直到满足插补精度为止.测试结果表明,文中算法可以保证插补过程中参数u的单调性,消除插补方向反转的现象,其速度精度与二阶预估公式相同,但迭代次数有所增加.

关键词： NURBS曲线插补预估校正

辐射模型不同率定方法总辐射数据缺失插补比较

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农业机械学报 2016年第10期47卷 172-180页

作者：吴立峰刘惠英张富仓南昌工程学院鄱阳湖流域水工程安全与资源高效利用国家地方联合工程实验室南昌330099 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

在长期连续观测中,总辐射(Rs)的观测数据通常有不同程度的缺失。基于日照时数的ngstrm-Presscott(AP)模型是一种广泛应用且精度较高的总辐射估算经验模型。选取A-P模型3种不同参数率定方法 (M1:每年率定,M2:分月率定,M3:多年率定),... 详细信息

在长期连续观测中,总辐射(Rs)的观测数据通常有不同程度的缺失。基于日照时数的ngstrm-Presscott(AP)模型是一种广泛应用且精度较高的总辐射估算经验模型。选取A-P模型3种不同参数率定方法 (M1:每年率定,M2:分月率定,M3:多年率定),基于6个辐射站的辐射资料,对年平均Rs、年平均ET0、参数取值和插补精度进行了比较。t检验结果表明,3种方法下A-P模型在昌都站数据插补无明显差异,Rs年际变化大是造成该站Rs模拟不准的主要原因。在宜昌和南宁站,M1方法进行数据插补精度高于其他方法,M1方法 Rs缺失天数分别为40 d和70 d时,两站计算的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)与实测Rs计算的ET0相比,t检验无明显差异。M2与M3相比精度稍高,但在昆明、赣州、杭州和南宁站冬季精度更高且6—8月份精度更低。与1990年以前相比,各站点A-P模型参数a在1990年以后有明显上升,工业污染导致气溶胶增加是原因之一。A-P模型在极端年份率定精度不高,在极端炎热气候年份,应用该模型用于灌溉预报时会低估作物耗水量,可能会给决策带来风险。该研究结果可用于A-P模型的风险评估和提高总辐射时间序列数据缺失情况下的插补精度。

关键词： Angstrm-Presscott模型参数率定总辐射量参考作物蒸发蒸腾量插补

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泰勒展开NURBS曲线插补算法

东北大学学报（自然科学版） 2009年第1期30卷 117-120页

作者：刘宇戴丽刘杰王健东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

分别利用一阶、二阶泰勒展开公式逼近NURBS样条参数,对NURBS曲线插补算法进行了研究.算例证明该算法可以获得与指令速度几乎完全一致的插补结果.给出了一阶、二阶泰勒展开方法的速度波动与曲率的关系,弦误差与插补周期的关系.指出泰勒方... 详细信息

分别利用一阶、二阶泰勒展开公式逼近NURBS样条参数,对NURBS曲线插补算法进行了研究.算例证明该算法可以获得与指令速度几乎完全一致的插补结果.给出了一阶、二阶泰勒展开方法的速度波动与曲率的关系,弦误差与插补周期的关系.指出泰勒方法NURBS曲线插补对于误差控制是一种开环方法,但是它忽略了机械系统的输出能力,当机械系统的输出能力不足时将会出现较大的加工误差.

关键词： NURBS 插补泰勒展开轨迹规划梯形速度

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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基于实时以太网的高速精插补算法及其实现

计算机集成制造系统 2012年第10期18卷 2211-2216页

作者：姬帅胡天亮张承瑞山东大学机械工程学院山东济南250061 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

为提高数控机床的轮廓控制精度和加工速度,在基于实时以太网的运动控制平台上,提出了一种高速精插补算法。该算法采用在一个通讯周期中发送多个插补周期数据,然后在插补周期内部进行多次等时插补的机制实现。每个通讯周期内大量插补数... 详细信息

为提高数控机床的轮廓控制精度和加工速度,在基于实时以太网的运动控制平台上,提出了一种高速精插补算法。该算法采用在一个通讯周期中发送多个插补周期数据,然后在插补周期内部进行多次等时插补的机制实现。每个通讯周期内大量插补数据的传递由实时以太网保障。这种机制能够更充分地利用计算机强大的运算能力和底层可编程控制器的并行处理功能,可以实现微秒级时间尺度上的精插补周期控制。

关键词：实时以太网插补运动控制可编程控制器数控系统