圆弧插补器插补非圆二次曲线的方法

基于代数演算法的圆弧插补器,只要改变相应的几个寄存器的予置常数,就可直接插补非圆二次曲线。     

基于预估-校正公式的参数曲线插补算法

为减小插补输出速度的波动,提出基于预估 校正公式的参数曲线插补算法.该算法包括插补预处理和实时插补两部分.插补预处理采用S曲线加减速算法规划插补速度,得出插补速度与时间关系.实时插补用Akima插值法计算插补速度,用五阶龙格 库塔法计算参数的初值,用五阶预估 校正公式计算下一插补参数.对比研究了提出的算法与基于泰勒级数展开插补算法对同一条参数曲线的插补效果,结果表明,与基于泰勒级数展开算法相比,在数控加工中,提出的算法可减小插补输出速度波动,提高机床运动的平稳性,提高加工精度.     

参数方程曲线的直接插补算法研究

插补技术是数控系统的核心技术,插补算法的优劣直接影响数控系统的加工效率.通常渐开线、螺旋线等非圆复杂曲线在数控系统中用小段圆弧或直线来逼近,这使得数控代码的数据量极大,且逼近误差较大,计算机辅助编程也很复杂.为此,本文提出一种非圆复杂曲线的插补算法,该算法表达精确、运算速度快;此外,还分析了该插补算法的理论误差,并给出了通用的刀具半径补偿方法.     

椭圆曲线的比较积分插补方法研究

在分析比较积分插补方法的基础上，研究了比较积分椭圆曲线的插补方法，推导了该方法的基本原理表达式．从物理含义上解释了应用该种方法，既可以比数字积分插补方法的速度稳定，又比逐点比较法的插补脉冲均匀．采用椭圆曲线插补指令，用软件对该算法进行了仿真．结果表明，该方法提高了各轴运动的平稳性和插补的均匀性，而且具有运算简单、速度控制容易等特点．     

三次Bezier曲线的插补算法及误差分析

在分析三次Bezier曲线原理的基础上,提出了采用时间分割法对其进行插补的算法及误差分析.实例表明,该方法简化了通常曲线插补过程中的繁琐计算,提高了Bezier曲线的插补速度,也保证了插补的精度和表面质量,在曲线的实时插补中具有非常重要的实际意义.     

采样控制技术中直线插补实用算法

阐述了为获得单位时间进给量的两分量ΔX,ΔY精确数值的方法。     

三次均匀B样条的机器人插补算法

为了增强关节式工业机器人加工不规则工件的能力,将三次均匀B样条曲线应用于关节式机器人轨迹插补算法中,使机器人末端以三次B样条的曲线轨迹通过各加工点．在分析了三次均匀B样条曲线特性的基础上,给出了三次均匀B样条曲线的一般表达式．在增加曲线自由端点条件后,使用追赶算法快速反算出控制点．使用预估校正的方法推导出插补算法,该算法能使机器人末端遵循抛物线过渡型的加速一匀速一减速变化规律,给出了预测减速点的方法．对一个类花瓣型的加工对象进行仿真,证明文中方法的可行性．     

四轴运动控制插补算法的改进及仿真

为了解决传统四轴运动控制中插补算法对大段的运动轨迹数据的高精度、高速处理,在传统插补算法的基础上,提出了一种对四轴运动控制的改进算法,利用高速数据处理中二次插补的模式,对粗插补采用改进的时间分割算法,精插补采用数值积分法.研究结果表明：利用这种模式将大段数据进行数据分段,在分段后经过精插补环节转换为电机脉冲并输出.通过对输出脉冲波形的仿真,验证了电机输出脉冲最高速度可以达到4M/s.     

NURBS曲线的数控高速插补算法

为实现数控机床高速度高精度加工,在分析三次NURBS曲线原理的基础上,提出NURBS曲线插补算法原理.通过时间分割法建立NURBS曲线插补算法公式,给出了具体推导过程,分析了进给速度和加速度对插补的影响,并介绍了高速高效和恒速处理的方法,在此基础上开发了NURBS曲线插补软件,对实例进行了验证.该方法简化了通常曲线插补过程中的繁琐计算,提高了NURBS曲线的插补速度,也保证了插补的精度和表面质量,它在曲线的高速高精度加工中具有非常重要的实际意义.     

Stewart型并联机床直线插补步长的研究

为了提高Stewart型并联机床运动学精度,文章研究并联机床末端运动轨迹的直线插补步长和非线性插补误差的关系.提出了采用曲率法度量非线性运动误差和插补步长之间的关系,基于以上方法,建立了度量并联机床非线性强度的曲率模型.通过数值仿真的方法,得出并联机床工作空间内非线性误差的分布规律,并得出整个机床工作空间内的最大曲率为0.0016.利用以上结论,在满足插补精度的前提下,选取较大的直线插补步长,提高了并联机床的加工效率.     

插值算法在模糊控制中的应用研究

针对常规模糊控制器在控制上存在稳态误差的缺点,在分析产生稳态误差主要原因的基础上,采用插值算法来进行控制.借助MATLAB进行仿真研究,结果表明在控制中引入插值算法对于普通对象的控制,除可以提高控制精度以外,还兼有常规FC的控制特点,但对于大滞后对象的控制却需要和模糊控制相结合才能得到满意的控制效果.     

基于神经网络的NURBS曲线插补改进研究

本文介绍了NURBS曲线的插补特点,针对复杂曲线在NURBS曲线插补中求导误差大、计算复杂等问题,应用BP神经网络进行NURBS曲线插补方法的优化。然后通过实例验证,表明了使用该方法可以满足所要求的插补精度,而且由于插补前先进行了参数u的预估,插补速率得以提高。     

有限域上乘法噪音多项式插值算法的改进

对J. von zur Gathen和I.E.Shparlinski提出的有限域上乘法噪音多项式插值算法进行了分析,提出了改进算法．利用L.Babai最近向量格归约算法得到更精确的估计向量,再计算出插值多项式的倍数多项式的系数,从而计算出原插值多项式的系数．改进算法降低了原算法中有限域阶的下界,对较小阶有限域上的多项式也可以进行乘法噪音插值．     

数控加工中NURBS曲线的小线段离散方法

针对将NURBS曲线离散成连续小线段轨迹问题,提出局部等弦长、等弦差、偏转角可控的离散算法.分别对等弦长、等弦差离散算法进行仿真,验证这两种算法的优缺点;结合弦长、弦差和偏转角之间的耦合关系,提出对NURBS曲线进行区域分割,实现离散后的小线段轨迹局部等弦长、等弦差,轨迹相对光顺.利用平面光栅进行实验验证,实验结果表明:利用该算法,离散后的小线段轨迹可以很好地逼近原NURBS曲线,并且保证轨迹相对光顺.     

适于高速加工的五次参数样条曲线插补及其速度生成算法的研究

为适应高速高精加工,针对传统插补算法和速度控制方式在进给过程中存在柔性冲击的问题,提出了一种五次参数样条曲线插补方法及其速度生成算法.该算法采用二阶连续可导的五次样条和近弧长样条参数提高了进给运动的连续性;速度控制算法保证机床在高速运行过程中加加速度(加速度的变化率)的二次连续、加速度、速度和位移与时间关系的高阶连续变化,并且保证在各自的约束范围内,从而使机床的运动平稳,避免产生大的冲击和振动,同时有利于提高加工质量,减少加工时间.通过仿真验证,表明了这种算法能有效地保证高速加工机床运行过程中进给速度的连续性和运动轮廓的平滑性.     

大跨径叠合梁斜拉桥施工过程调索方法研究

在对以往各种斜拉桥误差调整方法分析的基础上,对自适应模块进行了适当简化,保留最优调整模块．提出了以残余误差的平方和最小为目标函数的优化调索方法,并用该法对实桥进行了现场监控．实践证明该方法对主跨400m左右的叠合梁斜拉桥施工控制有很好的控制效果和较高的计算效率,其优化调整结果可以很好地满足工程需要．     

自由曲线、曲面的等距算法及其在数控加工中的应用

推导了NURBS曲线、曲面及其等距曲线、曲面的各阶导矢以及曲率计算,分析了参数曲线、曲面的线性插值误差,讨论了插值等距曲线、曲面上点的采样原则及B样条形式表达的插值曲线、曲面的求解。最后提出了三轴联动行切(NC)加工的刀位计算方法。