自由曲線軌跡跟蹤運(yùn)動(dòng)控制算法的研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，促使復(fù)雜型輪廓零件加工的用戶需求日益擴(kuò)大。對(duì)于復(fù)雜曲線曲面運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法的研究，已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的首要任務(wù)之一，而是否具有復(fù)雜曲線曲面插補(bǔ)技術(shù)的加工功能，成為評(píng)價(jià)高性能數(shù)控系統(tǒng)的重要指標(biāo)。論文針對(duì)開(kāi)放式和高性能數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的需要，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)——連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃的加減速控制，參數(shù)曲線的插補(bǔ)方法和輪廓誤差的伺服控制進(jìn)行了深入研究。
　　樣條插補(bǔ)方法應(yīng)用于復(fù)雜曲線加工時(shí)具有擬合精度高、NC程序小，能

2、有效地提高數(shù)據(jù)傳輸效率等優(yōu)點(diǎn)，其中NURBS(Non-uniformrational Basic Spline)可以統(tǒng)一表達(dá)自由曲線曲面和解析曲面，并具有平滑性、局部可控性等眾多優(yōu)勢(shì)，本文主要基于NURBS曲線的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法進(jìn)行研究。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　首先，對(duì)傳統(tǒng)的NURBS曲線計(jì)算方法進(jìn)行了分析，然后針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算NURBS曲線上點(diǎn)所用到的規(guī)范化基函數(shù)的方法，采用了另一種快速德布爾計(jì)算方法，該方法有效地減少了

3、插補(bǔ)周期內(nèi)曲線上點(diǎn)的計(jì)算時(shí)間，從而縮短了加工時(shí)間。
　　其次，對(duì)NURBS曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了加減速規(guī)劃，使進(jìn)給速度在曲線曲率過(guò)大處得到很好的平滑過(guò)渡，滿足機(jī)床動(dòng)力特性的要求。解決了傳統(tǒng)加工復(fù)雜型輪廓零件時(shí)，存在的電機(jī)加減速頻繁、加工效率低和加工表面不光滑等問(wèn)題，并減小了機(jī)床的柔性沖擊和振蕩，對(duì)提高刀具和機(jī)床的壽命有重要意義。
　　最后，研究了幾種不同類(lèi)型曲線的輪廓誤差計(jì)算方法，并采用基于NURBS曲線的近似輪廓誤差的計(jì)算方法，設(shè)