NURBS曲線插補(bǔ)算法及加減速控制方法研究.pdf

1、作為數(shù)控裝備核心的數(shù)控系統(tǒng)所具有的插補(bǔ)功能以及插補(bǔ)算法的性能優(yōu)劣，是評價(jià)CNC控制系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，絕大多數(shù)僅支持直線、圓弧或拋物線插補(bǔ)功能，不能直接加工自由曲線曲面。NURBS曲線插補(bǔ)功能的提出，為數(shù)控裝備以高速、高精度的方式加工具有復(fù)雜曲線曲面的零部件提供一種解決方案，也是開發(fā)高速、高精度CNC系統(tǒng)所要解決的關(guān)鍵問題之一。
　　本文從提高NURBS曲線插補(bǔ)算法的實(shí)時(shí)性，以及加減速控制方法的速度變化平穩(wěn)性兩個(gè)方

2、面展開了研究工作，具體如下。
　　首先，介紹了NURBS曲線的基本理論，闡述了基于泰勒展開法的NURBS曲線插補(bǔ)算法、基于牛頓迭代法的NURBS曲線插補(bǔ)算法的插補(bǔ)原理、迭代過程、迭代初值的獲取及迭代終止條件等，并分析了這兩種插補(bǔ)算法存在的問題。
　　其次，在基于牛頓迭代法的NURBS曲線插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上，提出了基于割線法的NURBS曲線插補(bǔ)算法。該算法利用割線法替代牛頓迭代法實(shí)現(xiàn)下一插補(bǔ)點(diǎn)參數(shù)的求取，從而避免了牛頓迭代法中復(fù)

3、雜的求導(dǎo)過程，在不損失插補(bǔ)精度的前提下提高了插補(bǔ)的實(shí)時(shí)性。
　　再次，分析了T型加減速控制方法和S型加減速控制方法的控制模型及各自優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了基于多項(xiàng)式的5段式加減速控制方法。該方法中，令加加速度的變化隨著事先設(shè)定的多項(xiàng)式所描述的趨勢變化，從而使得加加速度變化連續(xù)、加速度變化平穩(wěn)，避免了S型加減速中的加加速度突變的，加速度變化的不平穩(wěn)等問題。
　　最后，以C＃語言為工具，與MATLAB軟件相配合，搭建了仿真平臺，并對基于