智能协调n分步长抛物线插补算法的研究

提出基于时间分割法的智能协调n分步长抛和线插补算法,该算法根据抛物线特性采用了智能协调控制器在线选择插补过程中步长的n等分。文中对该插科精度和插科运算时间两方面与传统算法进行了比较分析。     

基于三层前向神经网络的抛物线轮廓插补

文章利用了一种基于三层前向神经网络的非线性轮廓插补算法,对抛物线轨迹进行曲线插补,并将基应用于超精密机床数控系统中,进行实验加工验证。结果表明,该算法具有插补速度快、插补精度高,插补步长变化小等特点,并且还可在每个插补周期内提供多种插补信息,能够满足实时插补的要求。     

基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补

为了提高数控机床的精密加工能力,提出了基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补方法。该方法通过使用四阶龙格—库塔算法求解NURBS曲线节点矢量,得到更高精度的NURBS曲线节点矢量增量,并采用后向差分法代替微分求导的复杂计算过程,提高NURBS曲线插补的稳定性,通过弓高和最大加速度约束插补步长的方法对NURBS曲线插补步长进行限制,减小插补误差对该插补算法的影响。NURBS曲线插补算法过程运用MATLAB软件进行仿真及数据分析处理,验证了该NURBS曲线插补方法的合理性和可行性。     

基于十字链叉的NURBS曲面插补算法及仿真分析

针对目前曲面插补算法存在的实时性不强,插补算法需要大量的额外空间,算法步骤繁琐以及对插补过程产生的大量数据点的数据处理问题,为了保证作为数控技术核心模块的曲面插补算法的高速、高精度性能,基于德布尔递推算法思想,重新推导出了适合于曲面插补的新的NURBS曲面表达式,在此基础上重新设计了曲面插补快速算法,并着重研究了新算法的实时性.另外,为验证新算法的正确性和有效性,提出并实现了十字链叉数据表达结构,对NURBS曲面插补点微细步长及插补质量进行了分析.建立了以VC6.0/MFC为平台的、集弓高误差、速度、加速度等功能分析于一体的算法仿真验证系统,并以汽轮机叶片为例进行了验证.研究结果表明,该算法可以满足曲面插补高速、高精度的性能要求.     

自由曲面实时插补技术及其改进研究

本文指出了传统离线编程方法的不足,提出了自由曲面直接插补控制方法,提出了对传统插补方法的修正偏置算法及针对实时插补技术的速度修调,阐述了实时插补算法轨迹的生成过程、该插补算法基于曲面曲率等几何信息控制加工误差及切削步长、切削行宽,生成的刀具路径具有一定的自适应性。     

自适应变步长算法(ABPM)在复杂曲面零件数控加工中的应用

分析传统的固定步长插补算法在复杂曲面零件加工中的缺点,提出自适应变步跃算法,该方法按照曲线的曲率变化而采用相应的步长,算法简单,插补误差小,达到快速、高效的加工效果。     

基于Muller法的NURBS曲线插补算法

在分析NURBS曲线插补原理的基础上,提出了一种基于Muller法的NURBS曲线实时插补算法。该算法首先进行速度控制,由最大进给速度约束、最大弓高误差约束和最大法向加速度约束得到希望进给步长,保证了加工精度。然后利用Muller法迭代计算满足进给步长要求的插补参数,避免了传统方法的复杂求导运算。该算法稳定性好,运算量小,能够对速度波动进行有效控制,并且能够满足实时插补的要求。     

基于非均匀有理B样条的凸轮轴插补算法

针对高速加工高精度凸轮轴的需求，应用非均匀有理B样条的方法，提出了凸轮轴实时插补算法。该算法通过插补预处理，合理的近似计算，大大减小了插补计算时间；并且引入插补误差和进给步长自适应控制，从而实现了凸轮轴的高速高精度加工插补控制。     

辛普森积分法在双NURBS曲线随动插补中的应用

提出一种精确计算插补步长的双NURBS曲线随动插补算法。首先由曲面数控加工的离散刀位数据分别拟合出刀尖点和刀轴点NURBS曲线,并建立两条曲线插补参数间的随动关系模型;然后采用辛普森积分法计算出曲线的总弧长,进行插补运动的加减速规划;再以刀尖点NURBS曲线为基准确定插补参数,采用辛普森法确定各插补周期的进给步长及插补点坐标;最后依据随动关系模型获得刀轴点NURBS曲线对应的插补参数,完成曲面加工刀路规划的刀具位姿插补。仿真实验表明,与同一参数插补法相比,参数随动法可以获得更加稳定的等距效果,便于实时控制插补过程中的刀轴位置和姿态。     

等弓高误差变步长的插补点求取方法优化

传统的等弓高误差求取插补点的方法是根据走刀步长来计算,并且假设步长内为等曲率半径。由于自由曲面的曲率半径不断变化,传统的插补方法并不能准确计算出下一个刀触点的位置。为了克服传统方法的不足,提出了一种新的等弓高误差变步长插补方法。采用该算法得到的两相邻刀触点之间的弓高误差值一致,可得到较高的加工表面精度;而且在保证表面加工质量的情况下,刀触点最少,提高了加工效率。最后,通过MATLAB对该方法的可行性和精度进行了验证。     

双转轴联动实验型绘图仪的设计与算法研究

主要介绍了双转轴联动绘图仪的结构设计和算法研究,重点讨论了结构设计中笔头机构设计和两种插补算法并给出了两种算法流程。实际证明了绘图仪能够取得满意的绘图效果。     

一种新的机床挂轮算法

介绍了一种在机床备有的挂轮中快速进行挂轮计算的新方法。该方法是在综合计算法和查表法的基础上，通过变换挂轮的换置公式，设计简易挂轮表来进行的。应用这种方法计算时计算速度快，挂轮精度高，可在生产实际中推广使用。     

演化算法在FPGA布局中的应用

为解决现场可编程门阵列（FPGA）中的布局（Placement）合理化问题，对FPGA布局问题的原理进行了详细的研究，提取出针对布局问题的准确的数学描述，最后提出了一种应用演化算法（Evolvable Algorithm，EA）来解决FPGA布局问题的方法。实验结果表明：在给定的数学约束条件下，合理地设置算法参数，演化算法对于求解FPGA的布局优化问题是十分有效的。     

基于OpenGL五轴联动数控机床仿真的插补算法及软件实现方法研究

在归纳空间直线和空间圆弧插补数学算法的同时,着重给出了利用直线段和圆弧段拟合插补空间任意曲线的一种新的软件实现方法—双三点共线判别法。该方法应用于正在研制的基于OpenGL五轴联动数控机床仿真系统中,满足仿真系统插补的实时性,并且插补出的任意空间曲线较单纯的直线插补具有更好的光顺效果。     

基于STL面片法向矢量的自适应分层算法

文章分析、比较了快速成形自适应分层的现有算法。提出了基于STL文件三角形面片法向矢量的自适应分层算法。该算法根据给定的加工精度，可以很方便地求出相应的符合精度要求的分层厚度。通过与现有算法的比较，表明该算法简单、计算量较小而且容易实现。     

在FANUC 0MD系统上用宏程序开发螺旋线插补

讨论了FANUC 0MD数控系统用宏程序开发螺旋线插补功能的方法。介绍了宏程序的功能，然后分析了螺旋线插补的算法。根据此算法给出了宏程序流程图和代码，最后分析了此算法的拟合误差。利用该方法可以提高和扩展数控机床的功能。     

用神经网络解决二维不规则零件的排料问题

提出一种新的算法，利用自组织人工神经网络解决二维不规则零件的排料问题。此算法运算速度快，与ＣＡＤ软件接口方便，对样条及零件的内空白区域均能加以处理，而且它的适用范围广，具有较大的实用价值     

等差式液压机械无级变速传动系统分析及其参数优化设计

液压机械无级传动是一种多功率流无级传动系统,具有无级调速、高效率的特性,是大功率车辆较理想的传动形式.本文介绍了等差式液压机械无级传动的基本原理,探讨了各个组成机构的关系;采用优化理论,对行星排参数、传动比参数进行了优化设计.计算结果表明本文所采用的优化算法具有较大的实际应用价值.     

基于USB数据总线数控系统的研究与开发

设计与研究了基于USB接口进行数据传输和控制的数控系统。系统的软件基于.NET Framework框架,采用C#语言编译,并提出Ribbon风格的图形界面。在Linux系统中嵌入RTAI内核,开发实时控制程序,其主要功能包括伺服的PID位置控制、IO控制、轨迹规划及样条曲线插补等。数控系统采用PIC18F4550芯片搭建系统的硬件平台,经实践证明该系统稳定可靠,能满足实际加工的需要。