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柔性s曲线加减速控制算法研究

盐城工学院学报（自然科学版） 2022年第3期35卷 48-54,66页

作者：宋远志许宁陆凤祥施泽华陈思睿沈梦圆李广程盐城工学院机械工程学院江苏盐城224002 江苏悦达智能农业装备有限公司江苏盐城224007 中国人民解放军32230部队江苏南京210000

为提高码垛机器人码垛过程中运动的平稳性,减小因加加速度突变产生的振动,提出了五段正弦s曲线加减速控制算法。构建了该算法的加加速度、加速度、速度、位移的函数模型,同时,根据始末速度不同、路径段长度不同,结合牛顿迭代法,完成了... 详细信息

为提高码垛机器人码垛过程中运动的平稳性,减小因加加速度突变产生的振动,提出了五段正弦s曲线加减速控制算法。构建了该算法的加加速度、加速度、速度、位移的函数模型,同时,根据始末速度不同、路径段长度不同,结合牛顿迭代法,完成了五段正弦s曲线加减速控制算法的规划及求解。仿真结果表明:五段正弦s曲线加减速控制算法能够保证加加速度、加速度的连续平稳变化,减小码垛过程中因加加速度突变出现的振动,有效提高了码垛的平稳性。

关键词： s曲线加减速加加速度连续平稳性

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s曲线加减速控制新算法的研究

机床与液压 2009年第10期37卷 27-29页

作者：张碧陶高伟强沈列阎秋生广东工业大学广东广州510006 广州市诺信数字测控设备有限公司广东广州510385

针对传统的多段s曲线加减速控制算法参数多、计算复杂的问题,提出一种s曲线的加减速控制新算法。实验证明:这种简单的控制算法能快速而又准确地预测运动轨迹,而且能保证速度的过渡平滑,加工精度高,确保数控系统对实时性的要求。

关键词： s曲线加减速数控系统柔性控制

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s曲线加减速控制在3D打印中的实现

组合机床与自动化加工技术 2017年第8期 97-99,104页

作者：李哲党开放黄矫燕赵弘北京化工大学机电工程学院北京100029 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

桌面级3D打印机步进电机通常采用梯形加减速控制,在高速打印时加减速过程易受到柔性冲击,影响打印质量。为解决上述问题,采用ARM架构的sTM32F103微处理器,设计出一种基于该处理器的s曲线加减速控制方法,并与梯形加减速进行了对比实验。... 详细信息

桌面级3D打印机步进电机通常采用梯形加减速控制,在高速打印时加减速过程易受到柔性冲击,影响打印质量。为解决上述问题,采用ARM架构的sTM32F103微处理器,设计出一种基于该处理器的s曲线加减速控制方法,并与梯形加减速进行了对比实验。实验结果表明,采用设计的s曲线加减速控制方法后,3D打印机在高速打印时,加减速过程柔性冲击减小,打印质量提高。

关键词： s曲线加减速步进电机运动控制 3D打印

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高速平滑s曲线加减速速度控制算法研究

控制工程 2017年第10期24卷 2053-2058页

作者：许光彬余道洋阜阳职业技术学院工程科技学院安徽阜阳236016 合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

针对s型曲线加减速算法的加加速度曲线是阶跃变化的,即其存在拐点,在高速加工过程中容易引起数控机床的冲击与振动,提出了能避免加加速度阶跃变化的平滑s型曲线加减速控制算法,根据曲线长度将平滑s型曲线加减速控制分为完整平滑加减速... 详细信息

针对s型曲线加减速算法的加加速度曲线是阶跃变化的,即其存在拐点,在高速加工过程中容易引起数控机床的冲击与振动,提出了能避免加加速度阶跃变化的平滑s型曲线加减速控制算法,根据曲线长度将平滑s型曲线加减速控制分为完整平滑加减速过程和不完整平滑加减速过程,并都建立了详细的算法。最后用流量计转子截面曲线摆线段作为实例并与s曲线加减速控制算法进行了仿真对比,验证该算法的正确性。验证结果表明:该算法不仅可保证速度和加速度连续,而且加加速度也呈线性规律变化,避免了加减速过程中的加加速度阶跃现象,提高了数控系统加减速平滑性、柔性。

关键词：平滑 s曲线加减速加加速度非完整平滑加减速

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利用“修形法”实现s曲线加减速控制

机床与液压 2012年第22期40卷 4-7页

作者：凌文锋陈吉红唐小琦武汉华中数控股份有限公司湖北武汉430223 华中科技大学湖北武汉430074

传统的s曲线加减速控制算法计算量大,在某些情况下需要求解一元四次方程,非常复杂。为此,提出了一种全新的s曲线计算方法,先将程序段按照直线加减速进行规划,在规划出的梯形加减速曲线上按照s曲线的形状进行修形,通过简单的计算即可实现... 详细信息

传统的s曲线加减速控制算法计算量大,在某些情况下需要求解一元四次方程,非常复杂。为此,提出了一种全新的s曲线计算方法,先将程序段按照直线加减速进行规划,在规划出的梯形加减速曲线上按照s曲线的形状进行修形,通过简单的计算即可实现s曲线加减速控制,避免了求解高次方程。该算法已在数控系统产品加工中得到应用,并取得良好的加工效果。

关键词： s曲线加减速修形柔性

基于s曲线加减速的NURBs插补控制方法研究

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组合机床与自动化加工技术 2015年第5期 43-46页

作者：岳磊赵国勇刘晨希安红静山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

对于复杂零件的数控加工,如何实现刀具轨迹的平滑插补控制具有重要意义。提出了一种基于s曲线加减速的平滑NURBs插补控制方法;采用复合辛普森求积公式计算NURBs刀轨曲线长度,并以最大轮廓误差、最大向心加速度为约束条件,对刀轨曲线进... 详细信息

对于复杂零件的数控加工,如何实现刀具轨迹的平滑插补控制具有重要意义。提出了一种基于s曲线加减速的平滑NURBs插补控制方法;采用复合辛普森求积公式计算NURBs刀轨曲线长度,并以最大轮廓误差、最大向心加速度为约束条件,对刀轨曲线进给速度进行规划。在此基础上,用二阶泰勒展开式进行NURBs插补计算,并对插补过程中的加速度、加加速度进行限制。仿真加工实例说明该方法可以实现平滑运动控制,并能够满足加工精度要求。

关键词：数控加工 s曲线加减速 NURBs平滑插补加速度限制

基于s曲线加减速的NURBs插补控制方法研究

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基于S曲线加减速的NURBS插补控制方法研究

作者：岳磊山东理工大学

学位级别：硕士

对于复杂零件的数控加工,如何实现刀具轨迹的平滑插补控制具有重要意义。提出了一种基于s曲线加减速的平滑NURBs插补控制方法;采用复合辛普森求积公式计算NURBs刀轨曲线长度,并以最大轮廓误差、最大向心加速度为约束条件,对刀轨曲线进给速度进行初次规划。在此基础上,用二阶泰勒展开式进行NURBs插补计算,并对插补过程中的加速度进行限制,对进给速度进行二次规划。MATLAB仿真加工实例说明该方法可以实现平滑运动控制,并能够满足加工精度要求,具体研究内容如下:(1)在插补算法方面,详细地介绍了NURBs方法的提出过程,NURBs曲线的三种数学表达式、性质及其三个相关参数(控制顶点、节点矢量、权因子)的计算,NURBs曲线的优缺点,NURBs曲线基函数计算方法和导矢计算方法。(2)在NURBs插补速度控制方面,在分析各种加减速控制方法的优缺点的基础上,采用s曲线加减速控制。s曲线加减速的特点是:加速度曲线变化连续,因而能够有效减小机床冲击,在高速加工中被广泛采用。(3)采用二阶泰勒级数求解插补点的位置参数,在最大轮廓误差、最大向心加速度和最大加速度限制下,进行速度自适应控制,完成实时插补。(4)利用MATLAB软件对由7个控制顶点生成的NURBs自由型曲线进行计算机插补仿真分析,包括进给速度轮廓分析,曲线曲率分析,向心加速度轮廓分析,轮廓误差及加速度波动的分析,以验证本算法的正确性及合理性。

关键词：数控加工 s曲线加减速 NURBs平滑插补加速度限制 MATLAB加工仿真

s曲线加减速控制在数控机床研究中的应用进展

同方学位论文库评论

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机电工程技术 2020年第3期49卷 170-173,203页

作者：韩业鹏王孝伟陈从桂沈腾朱厚耀贺香华广州大学机械与电气工程学院广州510006

在数控机床使用中,机床初始启动所引起的惯性加速度会严重影响机床的稳定性,且容易产生磨损。采用s曲线加减速控制方法能够有效地解决数控机床出现的加速度突兀问题,从而使机床运行平稳,增大其工作效率。总结了数控机床的发展状况,介绍... 详细信息

在数控机床使用中,机床初始启动所引起的惯性加速度会严重影响机床的稳定性,且容易产生磨损。采用s曲线加减速控制方法能够有效地解决数控机床出现的加速度突兀问题,从而使机床运行平稳,增大其工作效率。总结了数控机床的发展状况,介绍当前数控机床的控制方法以及s曲线加减速控制的主要特点。针对s曲线加减速控制的特点,分别分析了加减速控制特征对比、s曲线算法以及s曲线的数学模型。

关键词： s曲线加减速数控机床加减速控制数学模型数学算法

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s曲线加减速控制新方法的研究

组合机床与自动化加工技术 2007年第10期 50-53页

作者：李晓辉邬义杰冷洪滨浙江大学现代制造工程研究所杭州310027

直线加减速方法由于加速度不连续易造成冲击,传统的s曲线加减速实现方法可克服这一不足,但分段较多,程序实现较复杂。针对上述问题,提出了s曲线加减速控制的新方法,将加减速过程划分为五个阶段,并给出其加加速度、加速度、速度、位移的... 详细信息

直线加减速方法由于加速度不连续易造成冲击,传统的s曲线加减速实现方法可克服这一不足,但分段较多,程序实现较复杂。针对上述问题,提出了s曲线加减速控制的新方法,将加减速过程划分为五个阶段,并给出其加加速度、加速度、速度、位移的计算表达式,根据路径段长度进一步建立了s曲线加减速控制算法。仿真结果表明,该方法能保证速度、加速度的连续,有效提高了系统的柔性,同时简化了算法的实现。

关键词： s曲线加减速控制方法柔性