高性能數(shù)控系統(tǒng)運動控制算法的研究.pdf

1、我國的數(shù)控技術起步比較遲，雖然國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的廠家不少，從事這方面技術研究的機構也很多，但真正國內(nèi)自主研制的高性能數(shù)控系統(tǒng)就很少。針對我國和國外在高性能數(shù)控系統(tǒng)的差異，為了更好地提高我國高性能數(shù)控的水平，本文對高性能數(shù)控系統(tǒng)進行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴高性能數(shù)控系統(tǒng)首先必須具有連續(xù)的運動速度和加速度，這樣才能保證機床高速運動時的平穩(wěn)性。雖然傳統(tǒng)的S曲線加減速規(guī)律基本能保證速度和加速度的連續(xù)性，但由于它參數(shù)比較多，計算相對復雜

2、，不能滿足高性能數(shù)控實時性的要求。為了提高數(shù)控系統(tǒng)的速度以及保持速度的平穩(wěn)性，本文提出一種簡單的加減速控制算法。 ⑵高性能數(shù)控系統(tǒng)必須具有以最優(yōu)允許速度通過軌跡拐點的功能，這才能提高機床的加工效率。數(shù)控機床的刀具運動軌跡相交處的過渡連接直接影響到數(shù)控機床的運動平穩(wěn)性和加工效率，但目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)只是根據(jù)軌跡拐角定性地計算拐點的允許速度，這就會出現(xiàn)一些速度的突變，造成機床顫抖，嚴重影響數(shù)控機床的使用壽命和加工效率。因此，為了提

3、高數(shù)控系統(tǒng)的運動平穩(wěn)性和加工效率，實現(xiàn)自動拐角減速，曲線曲率自適應速度控制的性能。本項目首先對刀具多軸運動軌跡拐點的判斷和拐點的最優(yōu)過渡控制算法進行研究。 ⑶高性能數(shù)控系統(tǒng)要具有高速的程序段處理功能，在進行高速、高精加工時才具有足夠的預測能力。鑒于傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)預測算法存在預測的太多會浪費CPU的機時，太少會造成過切等問題，同時為了避免機床不斷加減速造成的機床震動，本項目進行了軌跡預測加減速自適應控制算法（前瞻）研究。 ⑷