基于單片機加減速控制算法的研究.pdf

1、目前對于數(shù)控系統(tǒng)的研究主要是從機械或是數(shù)學的角度發(fā)展起來的，伺服系統(tǒng)也是作為一個獨立的分支與數(shù)控系統(tǒng)并行發(fā)展，數(shù)控技術與伺服系統(tǒng)未能完全結合。當發(fā)展高速高精度數(shù)控系統(tǒng)時，隨著加速度的增加，加速度指令的不連續(xù)及高次不可微分將導致機床振動、沖擊、定位精度降低等。
　　三次S曲線加減速控制算法在一定程度上解決了加速度不連續(xù)問題，但為了滿足程序段終點的邊界條件必須求解三次方程，這在目前工程實際應用的單片機中是很難實現(xiàn)的。目前對此問題的解決

2、方法是：在終點處使加速度產生跳變或延長定位時間，而這恰恰影響了數(shù)控系統(tǒng)的高速、高精度。而且當系統(tǒng)階次升高時，通過增加S曲線的階次和系統(tǒng)相匹配，這將使算法更加復雜，算法不具有可擴展性。因此，指令的高次可微分性、在邊界條件下的可執(zhí)行性及縮短運算周期，這些都是發(fā)展高速、高精度數(shù)控系統(tǒng)必須解決的關鍵問題。
　　針對上述問題，本文提出一種新的加減速算法——移動平均加減速控制算法。該算法以直線加減速方式為基礎，無需求解高次方程，通過對算法進行

3、擴展即可實現(xiàn)加速度NC指令解釋的高次可微分。
　　本文利用移動平均加減速控制算法對基本輪廓曲線進行指令解釋，根據(jù)高速數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展要求，提出采用速度矢量變化率求得轉接點速度，并用輪廓誤差進行調整的方法實現(xiàn)多程序段速度平滑處理；利用VC++開發(fā)基于NC指令解釋的數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件，對算法的移動平均步數(shù)做了分析研究；在交流伺服實驗平臺上用全整數(shù)運算方式進行算法的單片機編程，將NC指令解釋模塊的運算時間縮短為13μs，可滿足系統(tǒng)同周期控制