基于速度前瞻的NURBS曲線插補算法的研究設計
發(fā)布時間:2021-10-31 08:18
數(shù)控技術和設備是現(xiàn)代工業(yè)制造現(xiàn)代化的重要基礎,而數(shù)控技術的一個主要發(fā)展方向就是高速高精度加工。在數(shù)控技術的發(fā)展中,插補算法和速度控制都是直接影響加工速度和精度的主要因素,其中非均勻有理B樣條(Non-Uniform Rational B-Splines,簡稱NURBS)曲線插補技術已然成為高端數(shù)控系統(tǒng)的必備能力。為了實現(xiàn)插補階段末端執(zhí)行器可以平穩(wěn)通過所有加工點,本文提出了一種基于速度前瞻的NURBS曲線插補算法。該算法在進行NURBS插補的同時,通過速度前瞻控制,使其具有分析路徑、發(fā)現(xiàn)并快速處理速度突變點的能力,大大提高了加工速度與精度。首先分析NURBS曲線的快速計算方法,并通過改進的預估校正方法補償誤差。針對在插補過程中所需要的加減速控制,本文采用了當前常用的S型加減速控制方法。然后分析速度前瞻控制,設計一種計算簡便符合控制對象機械性能的前瞻算法。并且在綜合考慮各種相關限制條件下,通過對插補數(shù)據點的預處理和基于速度前瞻的改進的S型加減速控制算法完成速度規(guī)劃。最后選取特殊軌跡的曲線作為加工路徑,在MATLAB中對插補算法進行仿真驗證,重點研究插補點處的進給速度、加工精度和速度前瞻的效...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
三維歐式空間到二維歐式空間的齊次坐標投影圖中P點坐標[]
圖 2-2 平面 NURBS 曲線的幾何構造RBS 曲線的求值方法 NURBS 曲線的數(shù)學描述形式可知,對于 NURBS 上點的坐標:直接法,根據其有理分式的形式直接計算曲線上點的坐標點
NURBS基函數(shù)的遞推關系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚焦——數(shù)字·互聯(lián)·智造——第十屆中國數(shù)控機床展覽會(CCMT2018)新聞發(fā)布會在上海成功召開[J]. 李佳. 制造技術與機床. 2018(04)
[2]國產化數(shù)控系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 田建忠. 金屬加工(冷加工). 2018(02)
[3]基于蒙特卡洛法的模塊化機器人工作空間分析[J]. 苑丹丹,鄧三鵬,王仲民. 機床與液壓. 2017(11)
[4]高速數(shù)控加工中NURBS曲線擬合及插補技術的研究[J]. 楊萍,楊明泰,張陽陽. 中國機械工程. 2015(12)
[5]基于牛頓迭代法的NURBS曲線插補算法[J]. 王允森,蓋榮麗,孫一蘭,楊東升,徐明子. 組合機床與自動化加工技術. 2013(04)
[6]全程S曲線加減速控制的自適應分段NURBS曲線插補算法[J]. 潘海鴻,楊微,陳琳,譚華卿,孫紅濤. 中國機械工程. 2010(02)
[7]CNC系統(tǒng)中NURBS曲線插補及相關算法研究[J]. 陳良驥,劉元朋,王永章. 計算機工程與應用. 2009(34)
[8]S曲線加減速控制新方法的研究[J]. 李曉輝,鄔義杰,冷洪濱. 組合機床與自動化加工技術. 2007(10)
[9]插補前S加減速在CNC前瞻中的應用[J]. 曹宇男,王田苗,陳友東,魏洪興. 北京航空航天大學學報. 2007(05)
[10]高速加工中速度前瞻控制新算法研究[J]. 任錕,傅建中,陳子辰. 浙江大學學報(工學版). 2006(11)
博士論文
[1]數(shù)控系統(tǒng)速度前瞻控制算法及其實現(xiàn)[D]. 王海濤.南京航空航天大學 2011
[2]數(shù)控系統(tǒng)的插補算法及加減速控制方法研究[D]. 趙巍.天津大學 2004
碩士論文
[1]高精度NURBS插補技術的研究[D]. 劉海燕.暨南大學 2007
[2]NURBS方法的近似計算及權因子作用的研究[D]. 潘小群.武漢科技大學 2004
本文編號:3467787
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
三維歐式空間到二維歐式空間的齊次坐標投影圖中P點坐標[]
圖 2-2 平面 NURBS 曲線的幾何構造RBS 曲線的求值方法 NURBS 曲線的數(shù)學描述形式可知,對于 NURBS 上點的坐標:直接法,根據其有理分式的形式直接計算曲線上點的坐標點
NURBS基函數(shù)的遞推關系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚焦——數(shù)字·互聯(lián)·智造——第十屆中國數(shù)控機床展覽會(CCMT2018)新聞發(fā)布會在上海成功召開[J]. 李佳. 制造技術與機床. 2018(04)
[2]國產化數(shù)控系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 田建忠. 金屬加工(冷加工). 2018(02)
[3]基于蒙特卡洛法的模塊化機器人工作空間分析[J]. 苑丹丹,鄧三鵬,王仲民. 機床與液壓. 2017(11)
[4]高速數(shù)控加工中NURBS曲線擬合及插補技術的研究[J]. 楊萍,楊明泰,張陽陽. 中國機械工程. 2015(12)
[5]基于牛頓迭代法的NURBS曲線插補算法[J]. 王允森,蓋榮麗,孫一蘭,楊東升,徐明子. 組合機床與自動化加工技術. 2013(04)
[6]全程S曲線加減速控制的自適應分段NURBS曲線插補算法[J]. 潘海鴻,楊微,陳琳,譚華卿,孫紅濤. 中國機械工程. 2010(02)
[7]CNC系統(tǒng)中NURBS曲線插補及相關算法研究[J]. 陳良驥,劉元朋,王永章. 計算機工程與應用. 2009(34)
[8]S曲線加減速控制新方法的研究[J]. 李曉輝,鄔義杰,冷洪濱. 組合機床與自動化加工技術. 2007(10)
[9]插補前S加減速在CNC前瞻中的應用[J]. 曹宇男,王田苗,陳友東,魏洪興. 北京航空航天大學學報. 2007(05)
[10]高速加工中速度前瞻控制新算法研究[J]. 任錕,傅建中,陳子辰. 浙江大學學報(工學版). 2006(11)
博士論文
[1]數(shù)控系統(tǒng)速度前瞻控制算法及其實現(xiàn)[D]. 王海濤.南京航空航天大學 2011
[2]數(shù)控系統(tǒng)的插補算法及加減速控制方法研究[D]. 趙巍.天津大學 2004
碩士論文
[1]高精度NURBS插補技術的研究[D]. 劉海燕.暨南大學 2007
[2]NURBS方法的近似計算及權因子作用的研究[D]. 潘小群.武漢科技大學 2004
本文編號:3467787
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