玻璃切割軌跡最優(yōu)規(guī)劃方法及其控制實(shí)時(shí)性研究.pdf

1、玻璃預(yù)處理加工裝備是用于玻璃加工的主要機(jī)電一體化產(chǎn)品，能夠完成玻璃切割、磨邊、鉆孔、拋光、除粉等工作。本文所研究的玻璃切割是玻璃預(yù)處理加工中關(guān)鍵的一道工序。玻璃切割軌跡的離線規(guī)劃和在線跟蹤對(duì)玻璃切割的效率、精度和質(zhì)量的影響極大，也是本文的研究對(duì)象。為了提高加工效率，本文采用最小時(shí)間法進(jìn)行離線軌跡規(guī)劃。然后，研究控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性以保證軌跡在線跟蹤精度。
　　本文以某企業(yè)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目為支撐，以NURBS曲線插值理論、遺傳算法優(yōu)化方法為基

2、礎(chǔ)，對(duì)玻璃切割軌跡進(jìn)行了最優(yōu)規(guī)劃；然后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了分析并構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　本文的主要研究工作包括：
　?。?）玻璃切割軌跡曲線插值算法設(shè)計(jì)
　　通過研究NURBS的全局插值和局部插值方法，結(jié)合玻璃切割的特性，設(shè)計(jì)了玻璃切割軌跡的曲線插值方法。利用MATLAB編程語言編寫了NURBS曲線兩種插值算法的程序，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　?。?）玻璃切割軌跡最優(yōu)規(guī)劃方法研究
　　本文采用最小

3、時(shí)間法進(jìn)行玻璃切割軌跡的規(guī)劃。通過理論分析和推導(dǎo)，得到了控制頂點(diǎn)位置與各段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系式，進(jìn)而建立了優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型，并利用遺傳法進(jìn)行優(yōu)化問題的求解。為了驗(yàn)證該規(guī)劃方法的準(zhǔn)確性，對(duì)某型玻璃切割軌跡進(jìn)行了最優(yōu)規(guī)劃仿真。仿真結(jié)果顯示，該規(guī)劃方法與傳統(tǒng)方法相比能明顯提高玻璃切割效率。
　?。?）玻璃切割軌跡控制實(shí)時(shí)性分析
　　首先，利用CAN總線構(gòu)建了玻璃預(yù)處理加工裝備的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；然后，從網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的產(chǎn)生及組成、影響