基于DSP的NURBS直接插補(bǔ)技術(shù)研究.pdf

1、NURBS方法以其在復(fù)雜幾何造型方面的諸多優(yōu)勢(shì)，在CAD/CAM和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床一般只有直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)功能，必須借助CAM系統(tǒng)將其離散成大量微小直線(xiàn)段再傳到CNC系統(tǒng)中加工，難以滿(mǎn)足當(dāng)今高速高精加工的要求。因此，研究NURBS直接插補(bǔ)技術(shù)對(duì)于開(kāi)發(fā)高速高精CNC系統(tǒng)具有十分重要的意義。
　　 本文結(jié)合浙江省重大機(jī)電裝備專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(2006C11067)的科研任務(wù)，在深入分析NURBS相關(guān)理

2、論知識(shí)和數(shù)控運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了新的NURBS直接插補(bǔ)算法。
　　 NURBS直接插補(bǔ)主要分兩個(gè)步驟完成：軌跡空間到參數(shù)空間的映射和參數(shù)空間到軌跡空間的映射，綜合運(yùn)用解非線(xiàn)性方程法和deBoor算法實(shí)現(xiàn)NURBS直接插補(bǔ)，簡(jiǎn)化了插補(bǔ)運(yùn)算，提高了插補(bǔ)效率。同時(shí)，本文提出的前瞻自適應(yīng)算法，使進(jìn)給速度能根據(jù)曲線(xiàn)形狀自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)回溯和重插補(bǔ)策略可以保證加工過(guò)程中機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)控制在允許范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)大的沖擊和振動(dòng)，提高表面

3、加工質(zhì)量。為了將危險(xiǎn)點(diǎn)的對(duì)速度曲線(xiàn)的影響納入到前期速度規(guī)劃中，第四章在分段插補(bǔ)思想基礎(chǔ)上提出了新的NURBS插補(bǔ)策略。最后，利用NURBS的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行反向插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)減速點(diǎn)位置的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
　　 本文算法最終移植到基于DSPTMS320F2812的運(yùn)動(dòng)控制卡上，分別從硬件和軟件兩個(gè)方面詳細(xì)介紹了算法的移植過(guò)程。硬件方面著重介紹了DSP上專(zhuān)門(mén)用于電機(jī)控制的事件管理器的配置情況，包括引腳、定時(shí)器、周期寄存器、比較寄存器的配置等；軟