三軸數(shù)控平臺軌跡規(guī)劃算法研究.pdf

1、數(shù)控加工中，各軸運動的控制方法是影響運動精度、效率等主要性能的關(guān)鍵，對運動進(jìn)行軌跡規(guī)劃是運動控制的主要方法之一，通過設(shè)計合理的軌跡可以使運動獲得高效率高精度和最優(yōu)時間。在獲得有限的約束條件的情況下，經(jīng)過算法規(guī)劃得到運動的各狀態(tài)軌跡，并使各軸依照軌跡進(jìn)行加工運動。
　　本文根據(jù)不同的性能指標(biāo)要求和運動需求，設(shè)計了對應(yīng)的軌跡規(guī)劃算法，使運動能夠滿足不同的要求。針對提高運動的末位置精度和降低運動過程中的抖動誤差的需求，本文提出了一種三階

2、非對稱點到點直線運動軌跡規(guī)劃方法，在三階對稱運動的基礎(chǔ)上，分別改變加速階段和減速階段對加加速度、加速度的約束條件，使得運動在加速和減速階段的運動軌跡呈現(xiàn)非對稱的特性，對運動過程中各運動階段進(jìn)行分析，推導(dǎo)出運動過程中各節(jié)點的狀態(tài)量表達(dá)式，并根據(jù)約束條件求解出運動過程中各運動階段的時間量，獲得運動軌跡。并且為了驗證算法對運動精度的影響，調(diào)整了合理的加減速階段加加速度和加速度的約束條件，使減速階段的速度降低，之后在計算機(jī)軟件和直流伺服電機(jī)上分

3、別進(jìn)行了仿真和實驗，驗證了算法能提高運動末位置精度的性能。
　　為了實現(xiàn)在勻速運動過程中變動速度的需求，提出了一種帶有初始速度的S形軌跡規(guī)劃方法，通過各狀態(tài)量的約束條件求得各運動階段的時間量，并且可以判斷運動進(jìn)行先加速后減速或是先減速后減速的規(guī)劃。并且在計算機(jī)軟件上進(jìn)行了仿真，驗證了算法能夠滿足運動變速需求并保證邊界條件。
　　為滿足在規(guī)定時間運動到規(guī)定位置的運動需要，提出了一種基于最優(yōu)控制概念的終端時間有限時的軌跡規(guī)劃算法