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CNC系统直线加减速优化算法

机床与液压 2008年第F05期36卷 287-288,307页

作者：胡鸿豪吴勇翀肖绚景德镇陶瓷学院机械电子工程学院江西景德镇333001

CNC系统的位置精度和运行时间是衡量机床好坏的主要性能指标,加减速模式特别是减速模式对其性能有着重要的影响。笔者针对在连续手动和手轮方式下最后减速段仍然会出现低速运行的"尾巴"现象,分析了出现"尾巴"问题的原因,提出了一种新的... 详细信息

CNC系统的位置精度和运行时间是衡量机床好坏的主要性能指标,加减速模式特别是减速模式对其性能有着重要的影响。笔者针对在连续手动和手轮方式下最后减速段仍然会出现低速运行的"尾巴"现象,分析了出现"尾巴"问题的原因,提出了一种新的实时加减速算法,并给出了试验结果。结果表明,该算法可有效消除减速过程中的低速运行时间段,从而提高机床加工精度和效率。

关键词：直线加减速减速点插补实时

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负输入整形优化数控系统直线加减速运动

组合机床与自动化加工技术 2010年第5期 68-70页

作者：毛瑞卿马西良徐州工程学院江苏徐州221008

为抑制数控系统直线加减速运动中加速度突变引起的柔性冲击,以单轴工作台为实验研究对象,设计负脉冲零振动(NZV)、负脉冲零振动和微分(NZVD)和负脉冲极不灵敏(NEI)整形器,将其优化工作台直线加减速运动,研究优化前后工作台运动时柔性冲... 详细信息

为抑制数控系统直线加减速运动中加速度突变引起的柔性冲击,以单轴工作台为实验研究对象,设计负脉冲零振动(NZV)、负脉冲零振动和微分(NZVD)和负脉冲极不灵敏(NEI)整形器,将其优化工作台直线加减速运动,研究优化前后工作台运动时柔性冲击的变化。实验结果表明采用合适的负输入整形优化数控系统的直线加减速运动,可以抑制加速度突变引起的柔性冲击,实现运动平稳。

关键词：直线加减速柔性冲击负输入整形

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数控系统的直线和S形加减速离散算法

中国机械工程 2010年第5期21卷 567-570页

作者：陈友东魏洪兴王琦魁北京航空航天大学北京100191 中国农业大学北京100083

提出了一种新的直线和S形加减速控制算法,给出了直线和S形加减速的速度迭代公式。程序段长度不能满足理论上加减速计算的时间分割条件,即理论减速点和实际减速点不重合,这导致在减速阶段结束时需要低速运行一段时间。在插补开始时根据... 详细信息

提出了一种新的直线和S形加减速控制算法,给出了直线和S形加减速的速度迭代公式。程序段长度不能满足理论上加减速计算的时间分割条件,即理论减速点和实际减速点不重合,这导致在减速阶段结束时需要低速运行一段时间。在插补开始时根据加速度重新计算速度,以保证该速度运行时能够保证插补路径的长度刚好是直线段的整数倍。以此速度重新计算加速度和加加速度,并将其用于加减速运动,可以避免处理"尾巴"。根据采样次数决定加减速,可以避免预测减速点。

关键词：直线加减速 S形加减速 CNC 插补

基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究

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中国机械工程 2007年第21期18卷 2608-2613页

作者：王田苗曹宇男陈友东魏洪兴北京航空航天大学北京100083

以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础,针对NURBS曲线速度处理的特殊性,建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型,该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速... 详细信息

以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础,针对NURBS曲线速度处理的特殊性,建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型,该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速度进行实时监控,分析了误差产生的原因并进行了相应的速度控制;以插补前直线加减速为例引入NURBS反向插补的概念,解决了NURBS曲线减速区长度计算问题。实验结果表明,该模型满足实际的NURBS曲线插补的需要。

关键词： NURBS曲线 de Boor算法直线加减速 NURBS反向插补弓高误差

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5轴联动数控系统速度控制方法

计算机集成制造系统 2007年第5期13卷 950-954,966页

作者：郑魁敬钟海娜燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 广州数控研发中心广东广州510165

高速加工过程中,在刀具路径上容易产生过冲,影响加工精度,因此必须提前对加工速度进行优化处理。基于数据采样法,利用当量位移和坐标轴方向系数实现了5轴联动线性插补;利用直线加减速原理进行插补前加减速控制;对速度前瞻控制方法进行... 详细信息

高速加工过程中,在刀具路径上容易产生过冲,影响加工精度,因此必须提前对加工速度进行优化处理。基于数据采样法,利用当量位移和坐标轴方向系数实现了5轴联动线性插补;利用直线加减速原理进行插补前加减速控制;对速度前瞻控制方法进行了深入探讨,实现了相邻程序段转接处速度优化、连续微小程序段速度计算、减速点提前预测及前瞻程序段数动态选择等。仿真结果表明,速度平滑连续,有效地解决了5轴联动线性插补中的速度控制问题,提高了加工精度和加工效率。

关键词：数控系统 5轴联动线性插补直线加减速前瞻控制

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基于滤波技术的数控系统加减速研究

中国机械工程 2008年第7期19卷 804-807页

作者：于东胡韶华盖荣丽柏占伟中国科学院沈阳计算研究所高档数控国家工程研究中心沈阳110171 重庆工程职业技术学院重庆400037

针对数控系统在启动/停止时由于速度不平滑,加速度存在突变现象导致机床产生剧烈振动问题,结合滤波技术和直线加减速规划方法提出了一种新的数控机床的加减速控制方法,该方法基于离散采样模型推导了滤波后的速度、加速度、加加速度的数... 详细信息

针对数控系统在启动/停止时由于速度不平滑,加速度存在突变现象导致机床产生剧烈振动问题,结合滤波技术和直线加减速规划方法提出了一种新的数控机床的加减速控制方法,该方法基于离散采样模型推导了滤波后的速度、加速度、加加速度的数学表达式,证明了该方法与常规S形加减速算法等价,并给出了该方法的实现步骤,实验结果证明了该算法的有效性。

关键词：直线加减速 S形加减速滑动平均滤波 CNC

数控插补中基于运动曲线的局部优化和基于前瞻控制的整体优化

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系统科学与数学 2010年第11期30卷 1548-1561页

作者：张立先孙瑞勇李洪波高小山中国科学院数学与系统科学研究院数学机械化重点实验室北京100190

数控加工在机械制造领域具有举足轻重的作用,如何在满足加工精度的前提下提高加工速度是数控加工的一个关键问题.据数学机械化方法,将插补问题分解为局部优化和整体优化两部分,其中局部优化是在线段连接处通过采用二次曲线(抛物线)和三... 详细信息

数控加工在机械制造领域具有举足轻重的作用,如何在满足加工精度的前提下提高加工速度是数控加工的一个关键问题.据数学机械化方法,将插补问题分解为局部优化和整体优化两部分,其中局部优化是在线段连接处通过采用二次曲线(抛物线)和三次曲线族过渡的方法,提高线段连接处的通过速度,使得局部通过速度最优;同时根据加工误差确定线段连接处的插补时间,并以插补时间为参数对线段连接处的插补参数统一进行调整,提高了数控软件的智能性.在局部优化的基础上进一步进行整体优化,即采用基于直线加减速和S型加减速控制方式的前瞻处理算法,对加工路径进行有效预测,避免了因突然加减速造成机床振动,从一定程度上保证整体加工速度的提高,采用符号与数值混合算法,算法简单,保证了计算精度和速度,满足实时加工的要求.算法在蓝天数控系统上进行了实际加工验证,结果表明该算法达到了预期效果,验证了算法的有效性.与当前已有算法相比,根据机床加工参数不同,加工速度提高了50%-170%.

关键词：插补前瞻二次曲线过渡三次曲线过渡直线加减速 S型加减速