自由曲線軌跡跟蹤運動控制算法的研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，促使復雜型輪廓零件加工的用戶需求日益擴大。對于復雜曲線曲面運動規(guī)劃方法的研究，已經成為數(shù)控技術發(fā)展的首要任務之一，而是否具有復雜曲線曲面插補技術的加工功能，成為評價高性能數(shù)控系統(tǒng)的重要指標。論文針對開放式和高性能數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的需要，對數(shù)控系統(tǒng)的幾個關鍵技術——連續(xù)運動軌跡規(guī)劃的加減速控制，參數(shù)曲線的插補方法和輪廓誤差的伺服控制進行了深入研究。
　　樣條插補方法應用于復雜曲線加工時具有擬合精度高、NC程序小，能

2、有效地提高數(shù)據(jù)傳輸效率等優(yōu)點，其中NURBS(Non-uniformrational Basic Spline)可以統(tǒng)一表達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，本文主要基于NURBS曲線的運動規(guī)劃方法進行研究。
　　本文主要研究內容如下。
　　首先，對傳統(tǒng)的NURBS曲線計算方法進行了分析，然后針對傳統(tǒng)計算NURBS曲線上點所用到的規(guī)范化基函數(shù)的方法，采用了另一種快速德布爾計算方法，該方法有效地減少了

3、插補周期內曲線上點的計算時間，從而縮短了加工時間。
　　其次，對NURBS曲線運動進行了加減速規(guī)劃，使進給速度在曲線曲率過大處得到很好的平滑過渡，滿足機床動力特性的要求。解決了傳統(tǒng)加工復雜型輪廓零件時，存在的電機加減速頻繁、加工效率低和加工表面不光滑等問題，并減小了機床的柔性沖擊和振蕩，對提高刀具和機床的壽命有重要意義。
　　最后，研究了幾種不同類型曲線的輪廓誤差計算方法，并采用基于NURBS曲線的近似輪廓誤差的計算方法，設