數(shù)控技術是數(shù)控加工的關鍵,是實現(xiàn)制造業(yè)自動化的基礎,也是我國制造強國戰(zhàn)略的核心技術。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控技術的重要組成部分,而路徑與速度規(guī)劃算法是數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)運動控制功能的關鍵。本文結合實際科研項目,在現(xiàn)有技術的基礎上,對數(shù)控系統(tǒng)的路徑與速度規(guī)劃算法中的轉折點過渡、加減速控制以及速度前瞻規(guī)劃進行了理論與實驗研究。論文首先簡要介紹數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和組成以及數(shù)控系統(tǒng)在路徑與速度規(guī)劃過程中的研究現(xiàn)狀,并針對路徑與速度規(guī)劃過程中的轉折點過渡、加減速控制以及速度前瞻規(guī)劃存在的問題進行分析,明確了本文的研究內容。然后介紹了轉折點過渡常用的幾種方式（直接過渡、一段線段過渡、圓弧過渡以及樣條曲線過渡）,在此基礎上提出了基于線段與圓弧的混合過渡并給出了包括軌跡誤差約束、速度約束、加速度約束、加加速度約束在內的轉折點過渡約束模型。接著對數(shù)控加工過程中的插補方案和加減速算法進行了介紹和優(yōu)缺點對比,并對S形加減速算法進行詳細的介紹,針對在進行S形加減速控制時存在的計算量過大的問題,給出了牛頓迭代的解決方案并證明了牛頓迭代的收斂性。再次,對數(shù)控系統(tǒng)的速度前瞻規(guī)劃技術進行了研究。速度前瞻規(guī)劃采取回溯法并預設前瞻段數(shù)以... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)控系統(tǒng)組成

??圖１．１數(shù)控機床組成??其中，計算機數(shù)控系統(tǒng)又可以分為ＣＮＣ裝置和驅動控制兩部分，其組成如??下圖１．２所示：??；?ＣＮＣ控制器?；ｉ?Ｓ動控嚼器?；??＾丨麵板等丨�。隹刂茊卧耍椋椋妫簦樱颍�?：??（程序）＂＾ｉＡ設備靜?門；；＇??＇；??｜?Ｉ?ｉ?１｜纖?ｉ一Ｔ電氣丨父制單兀一？機床電器！??輸出設備丨丨?｜??顯ｆＨｇ備等Ｉ??■速度控制單元—進給電機｜??；?Ｍ?位Ｓ檢測｜??圖１．２數(shù)控系統(tǒng)組成??在數(shù)控系統(tǒng)中，ＣＮＣ控制器和驅動控制器是運行數(shù)控運動控制算法的兩個??核心部件。其中ＣＮＣ控制器一般負責運動控制算法的路徑與速度規(guī)劃（包括粗??插補）部分，驅動控制器一般負責伺服驅動與位置環(huán)控制（包括精插補）部分。??數(shù)控加工技術是目前加工制造的主流技術。一般地，數(shù)控加工的過程［７］如下??圖１．３所示：??三維瘥Ｓ?零件成塑■＊??切削過程■？??電機５區(qū)動??數(shù)控系統(tǒng)??？???—；￣?—１?，?：??后置處理??＊路徑規(guī)劃速度前瞻｜一＊加域速控釗伺服控制??速度規(guī)劃??圖１．３數(shù)控加工過程??３??

端數(shù)控系統(tǒng)中應用較為廣泛。直接過渡的最大缺點是高速時速度波動大，平穩(wěn)性??差。直接過渡法保證了轉折點合成速度的大小不發(fā)生變化，但是由于合成速度是??個矢量，當速度方向發(fā)生變化時，會造成各運動軸的速度波動。如下圖１．４所示，??黑線表示合成方向速度，紅線表不ｘ軸方向速度，藍線表不軸方向速度。合成??速度的大小始終保持不變，但是在周期編號為４０時，由于方向的改變，ｘ軸、：ｖ??５??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3022877