本文選題：NURBS運(yùn)動控制 + 實時插補(bǔ)�。� 參考：《機(jī)械工程學(xué)報》2017年03期

【摘要】：針對高速高精加工中傳統(tǒng)的NURBS算法沿曲線方向進(jìn)行單一插補(bǔ)時,曲線的弧長與參數(shù)之間無精確的解析關(guān)系、進(jìn)給速度又總是受到非線性變化的曲線曲率約束,導(dǎo)致基于S型加減速進(jìn)行NURBS插補(bǔ)時,曲線長度的實時計算以及對減速點的預(yù)測十分困難,無法獲得曲線余下部分的速度約束信息,而且在進(jìn)行實時插補(bǔ)的過程中可能出現(xiàn)計算負(fù)荷過大、導(dǎo)致數(shù)據(jù)饑餓的現(xiàn)象,影響整個系統(tǒng)的實時性。針對以上問題,提出了一種尋回插補(bǔ)實時算法。該算法不依賴于曲線弧長的精確計算,采用正向與反向同步插補(bǔ)的方法。在前瞻插補(bǔ)模塊中先對曲線進(jìn)行逆向插補(bǔ),確定正反向插補(bǔ)的校驗點,以及正向插補(bǔ)所需的相關(guān)信息;在實時插補(bǔ)模塊中,通過對比校驗點的速度,判斷是調(diào)用逆向插補(bǔ)的數(shù)據(jù)還是繼續(xù)進(jìn)行正向插補(bǔ),從而實現(xiàn)滿足速度約束條件的最優(yōu)插補(bǔ)。該算法無須求解高次方程并可以保證以確定的速度通過曲率極值點和曲線終點,很好地保證了插補(bǔ)過程中的實時性。通過插補(bǔ)實例證明了算法簡單高效、適應(yīng)性以及實時性好,能夠滿足高速高精度數(shù)控加工的要求。
[Abstract]:When the traditional NURBS algorithm is interpolated along the curve direction in high speed and high precision machining, there is no exact analytical relation between the arc length and the parameters of the curve, and the feed speed is always constrained by the nonlinear curve curvature. As a result of NURBS interpolation based on S-type acceleration and deceleration, the real-time calculation of curve length and the prediction of deceleration point are very difficult to obtain the velocity constraint information of the rest of the curve. Moreover, in the process of real-time interpolation, the calculation load may be too large, resulting in the phenomenon of data starvation, which affects the real-time performance of the whole system. In order to solve the above problems, a real-time algorithm of retrieval interpolation is proposed. This algorithm does not depend on the accurate calculation of curve arc length, and adopts the method of forward and reverse synchronous interpolation. In the forward interpolation module, the curve is first inversely interpolated to determine the calibration points of forward and backward interpolation, and the relevant information needed for forward interpolation. In the real-time interpolation module, the speed of calibration points is compared. It is judged whether to call the data of reverse interpolation or to continue the forward interpolation so as to realize the optimal interpolation that satisfies the speed constraint condition. The algorithm does not need to solve the higher order equation and can guarantee the real time of interpolation process through the curvature extremum and the end point of the curve at a certain speed. The interpolation example shows that the algorithm is simple, efficient, adaptive and real-time, and can meet the requirements of high-speed and high-precision NC machining.
【作者單位】： 哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械動力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點資助項目(51235003)
【分類號】：TG659

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1832139