基于單軸加速度受限的NURBS曲線實(shí)時(shí)自適應(yīng)插補(bǔ)算法.pdf

1、傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)只提供線性和圓弧插補(bǔ)。對(duì)于參數(shù)曲線，CAD/CAM系統(tǒng)需要按照要求的精度將其離散成大量的微小直線段后才能加工，存在數(shù)據(jù)量巨大、加工工藝差、制造效率低等缺點(diǎn)。
　　 現(xiàn)有的NURBS曲線插補(bǔ)算法基于合成加速度的平穩(wěn)過(guò)渡，忽略了各進(jìn)給坐標(biāo)軸的加速度是否超出電機(jī)的允許的加減速能力。為此，本論文提出了一個(gè)新的基于單軸加速度受限的NURBS曲線實(shí)時(shí)自適應(yīng)插補(bǔ)的想法，為此重新設(shè)計(jì)了前瞻算法，從而滿足弓高誤差、各進(jìn)給軸速度及其

2、加速度全部同時(shí)被限制在允許范圍內(nèi)，保證插補(bǔ)的正確性和準(zhǔn)確性，并減少對(duì)機(jī)床造成的沖擊和震動(dòng)。具體地，本文主要完成以下幾方面工作：
　　 (1)預(yù)處理：找出曲線上的曲率極大值點(diǎn)，判斷這些點(diǎn)是否是速度敏感點(diǎn)，并對(duì)曲線進(jìn)行分段。每一段曲線插補(bǔ)計(jì)算前，對(duì)一定數(shù)量的曲線段進(jìn)行前瞻處理，使各段之間的進(jìn)給速度能夠順利銜接和平滑過(guò)渡。
　　 (2)速度規(guī)劃：通過(guò)尋找單軸加速度與進(jìn)給速度之間的關(guān)系，推導(dǎo)出同時(shí)在各軸最大加速度和最大插補(bǔ)誤差限

3、制下，所允許進(jìn)給速度的計(jì)算方法。所提出的速度規(guī)劃算法不僅保證了加工誤差，并且限制了各軸加速度。
　　 (3)前瞻處理：從速度敏感點(diǎn)往前逆向插補(bǔ)求出減速點(diǎn)，確保實(shí)時(shí)插補(bǔ)過(guò)程中能夠及時(shí)減速；并且利用已推導(dǎo)出的單軸加速度受限算法，保證逆向插補(bǔ)過(guò)程中，各軸加速度和插補(bǔ)誤差滿足要求。
　　 (4)插補(bǔ)運(yùn)算：采用二階泰勒展開(kāi)法進(jìn)行參數(shù)密化，有效地降低實(shí)際進(jìn)給速度的波動(dòng)率；利用De_Boor遞推公式進(jìn)行求值求導(dǎo)，減少計(jì)算量，提高計(jì)算效