發(fā)布時間：2018-05-13 01:13

  本文選題：加減速控制 + 平滑轉(zhuǎn)接　； 參考：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,高精度儀器、航空航天等行業(yè)對數(shù)控系統(tǒng)高速高精柔性加工技術(shù)的要求也越來越高。常用加減速控制算法是對加工路徑的物理參變量如加加速度、加速度、速度、位移進(jìn)行規(guī)劃,而加速度或者加加速度的不連續(xù)會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的平穩(wěn)性和柔性降低。為了防止上述情況,本文研究了現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)加減速控制算法和連續(xù)微小線段間平滑轉(zhuǎn)接算法,提出了基于圓弧的五段S型曲線柔性加減速控制算法。首先,研究了連續(xù)微小線段內(nèi)的加減速控制算法;研究了幾種常用加減速控制算法的原理及參數(shù)表達(dá)式,并對這些算法的優(yōu)點和缺點進(jìn)行比較和分析。其次,研究了連續(xù)微小線段間指令進(jìn)給速度、加速度、加工誤差、機(jī)床機(jī)械特性等約束因素對平滑轉(zhuǎn)接的影響;研究了微小線段間的直接過渡算法、曲線擬合算法、圓弧過渡算法,并分析和比較了它們優(yōu)缺點;討論了如何根據(jù)加工需求選擇合適的算法,以實現(xiàn)微小線段間的高速平滑銜接。再次,提出了基于圓弧的五段S型曲線柔性加減速控制算法,并給出了該算法的加加速度、加速度、速度、位移的數(shù)學(xué)模型;討論了加工過程中可能會出現(xiàn)的各種情況,運(yùn)用最優(yōu)化控制原理對速度進(jìn)行規(guī)劃,實現(xiàn)高速高柔性加工。最后,對加減速控制算法、微小線段間的轉(zhuǎn)接算法、基于圓弧的五段S型曲線柔性加減速算法進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果證明基于圓弧的五段S型加減速算法能夠提高系統(tǒng)柔性,同時能使刀具以較高的轉(zhuǎn)接速度通過相鄰微小線段轉(zhuǎn)接處。
[Abstract]:With the rapid development of economy in our country, the requirement of high speed and high precision flexible machining technology for NC system is more and more high in the industries of high precision instrument, aerospace and so on. The common acceleration and deceleration control algorithm is to plan the physical parameters of the machining path such as acceleration and displacement. The discontinuity of acceleration or acceleration will reduce the stability and flexibility of NC system. In order to prevent the above situation, this paper studies the existing acceleration and deceleration control algorithms and the smooth transfer algorithm between continuous small lines, and proposes a flexible acceleration and deceleration control algorithm based on circular arc for five-segment S-shaped curves. Firstly, the acceleration and deceleration control algorithms in continuous small line segments are studied, the principle and parameter expressions of several commonly used acceleration and deceleration control algorithms are studied, and the advantages and disadvantages of these algorithms are compared and analyzed. Secondly, the influence of the constraint factors such as feed speed, machining error and machine tool mechanical characteristics on smooth transition is studied, and the direct transition algorithm and curve fitting algorithm are studied. The arc transition algorithms are analyzed and compared, and how to select the appropriate algorithm according to the processing requirements is discussed in order to realize the high-speed smooth connection between small line segments. Thirdly, a flexible acceleration and deceleration control algorithm based on circular arc is proposed, and the mathematical model of acceleration and displacement of the algorithm is given. The optimum control principle is used to plan the speed and realize the high speed and high flexibility machining. Finally, the acceleration and deceleration control algorithm, the transfer algorithm between tiny lines, and the flexible acceleration and deceleration algorithm based on circular arc for five-segment S-shaped curves are simulated and analyzed. The simulation results show that the five-segment S-type acceleration and deceleration algorithm based on circular arc can improve the flexibility of the system and enable the tool to transfer through the adjacent micro-segment at a higher speed.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG659;TP13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1880985