综合多约束条件优化连续轨迹前瞻算法

针对现有连续轨迹插补算法在加工过程中会出现法向加速度和轨迹误差超限现象,导致加工效率及加工精度低等问题。为此,提出一种基于综合多约束条件(Comprehensive multi-constraints, CMC)和前瞻技术的优化连续轨迹前瞻算法。该算法先用弓高误差和法向加速度作为约束限制圆弧加工的最大进给速度;综合运动矢量关系、系统动力学性能和轨迹段长等约束条件,计算获得最优的轨迹段间衔接点速度;根据速度前瞻控制与非对称S曲线加减速控制实现对轨迹段间衔接进给速度的平滑处理。试验验证结果表明,所提出的前瞻插补算法输出的法向加速度和轨迹误差不超过系统给定的最大值、合速度平滑过渡、运动轴速度不存在突变,且全程范围内插补输出的轨迹误差最大值小于系统给定的最大弓高误差值;在保证加工效率的同时,提高加工平滑性及加工精度。     

基于修正Stribeck模型的摩擦补偿策略

针对传统Stribeck摩擦过补偿导致出现过零点处速度波动大、跟踪误差较大的问题,提出一种修正Stribeck模型。采用位置微分信号滤波后作为模型速度输入,在零速范围内引入修正因子,修正补偿值,削弱过补偿效果,加快系统低速换向时的速度响应,从而减小系统过零点速度波动及位置跟踪误差。在自主开发的单轴控制系统上对所提出的模型进行研究与验证,实验结果表明,采用修正Stribeck模型补偿后,系统低速换向时的速度波动及跟踪误差减小。