NURBS插補算法的研究與開放式數(shù)控系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、數(shù)控技術(shù)是近代發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù),是用數(shù)字化信息實現(xiàn)機(jī)床控制的一種方法,也是現(xiàn)代制造技術(shù)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。插補模塊是整個數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的核心,插補算法的選擇直接影響到數(shù)控系統(tǒng)的加工精度和速度。自由曲線插補可使整條曲線的加工速度均勻,提高工件表面加工質(zhì)量,并可提高加工速度,適于高速加工,因此開發(fā)具有曲線插補功能的數(shù)控系統(tǒng)具有重要意義。NURBS(非均勻有理B樣條,Non-Uniform Rational B-Spilne)為現(xiàn)有的

2、曲線提供了統(tǒng)一的表示方法,NURBS插補已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控領(lǐng)域研究的熱點之一,并成為數(shù)控系統(tǒng)中插補技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
　　 根據(jù)開放式數(shù)控系統(tǒng)的要求,本文選擇美國羅克韋爾自動化公司的網(wǎng)絡(luò)及硬件設(shè)備,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化的開放式數(shù)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)的硬件平臺上,結(jié)合Matlab,RSLogix5000和RSView32等專用軟件進(jìn)行插補預(yù)處理和優(yōu)化,開發(fā)運動控制程序并設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)的監(jiān)控界面,實現(xiàn)了NURBS插補功能。
　　 本文在簡要

3、介紹傳統(tǒng)基準(zhǔn)脈沖插補、數(shù)據(jù)采樣插補算法之后,著重研究了NURBS曲線插補算法。針對現(xiàn)有的NURBS曲線插補算法普遍存在遞推誤差,且弓高誤差、速度難以控制的問題,依據(jù)NURBS曲線的矩陣定義式提出了改進(jìn)的插補算法,采用改變插補周期T的控制方式,根據(jù)最大弓高誤差動態(tài)調(diào)節(jié)參數(shù)以確定進(jìn)給步長,從而消除了遞推誤差,對弓高誤差也進(jìn)行了合理控制,最終實現(xiàn)了在速度均勻的情況下進(jìn)行高精度的加工。
　　 目前,人們越來越多地使用NURBS曲線設(shè)計工