樣條曲線插補算法及其自適應速度控制研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,樣條曲線在汽車、航空航天、輪船和模具等行業(yè)的復雜曲線曲面零部件的設計和制造中具有越來越重要的作用。樣條曲線的插補技術近幾年來也越來越受到重視,越來越多的研究人員對其展開了研究、開發(fā)以及應用,這也成為了數(shù)控技術的主要研究方向之一。插補是數(shù)控系統(tǒng)的核心,其算法的優(yōu)劣直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能。數(shù)控系統(tǒng)中的插補功能也一直是評價該數(shù)控系統(tǒng)性能的主要指標。
　　本文研究了空間中曲線的參數(shù)化表達的具體形式,并分析了其與非參數(shù)化

2、表示相比的優(yōu)勢,分析了空間中樣條曲線的來源、定義及其研究價值。在分析現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)中常用的泰勒展開式樣條曲線插補算法不足的基礎上,本文采用一種基于泰勒展開式和阿達姆斯微分方程求解法相結合的插補算法。該算法運用微分取代了泰勒展出式中的導數(shù)計算,避免了復雜的導數(shù)計算,并且運用前后差分對微分進行了進一步的簡化,更好地保證了插補的實時性,同時,采用預估—校正的方法對插補參數(shù)進行校正,保證了樣條曲線插補的迭代精度。
　　加減速控制是插補算法的

3、重要組成部分。本文在分析研究目前數(shù)控系統(tǒng)中幾種常用的加減速控制算法優(yōu)缺點的基礎上,采用一種三次多項式加減速控制算法,并且采用前加減速的速度控制方式,這很好地保證了樣條曲線插補加工的輪廓精度,有效地避免了機床運動過程中產(chǎn)生沖擊。同時,綜合考慮樣條曲線插補過程中的弦高誤差和加速度控制,根據(jù)插補精度要求實現(xiàn)速度的自適應控制,很好地保證了樣條曲線插補的插補精度。
　　本文針對在樣條曲線加工中具有獨特優(yōu)點的五次樣條曲線進行了相關研究,分析研