基于PLC的开放式数控NURBS插补功能的研究与实现

针对一种基于PLC的开放式数控系统,应用NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲线插补技术,对传统的自由曲线插补算法进行改进.同时根据STEP-NC标准对CAD/CAM/CNC一体化的新型数控插补方法进行研究,利用ActiveX技术实现了与CAD系统的数据交换,并在实验数控系统中加以应用.实验结果证明该插补算法可以有效地提高实时插补速度和精度,提高数控系统的工作效率.     

基于代数三角基的Quasi-Hermite曲线的构造与研究

数控系统的插补算法中常采用的Hermite样条曲线,由于算法递推速度低且逼近精度较差,限制了它在中高档数控系统实时插补中的应用.通过研究数控系统的样条曲线构造特点及其和CAD/CAM系统的样条曲线之间的关联,采用最佳平方逼近,并结合幅值、相位、摄动量的优化,在代数三角混合空间Γn=span{1,cos t,sin t,…,cos nt,sin nt}中,构造了一组高精度的基函数,生成了Quasi-Hermite曲线.应用该算法进行的数控系统插补实验中,不仅新样条曲线的递推插补运算速度提高了14.5%,而且逼近精度达到了10-4数量级,结果表明,基于新曲线的插补算法在提高了轮廓加工轨迹精度的同时,也提高了加工效率,满足了中高档数控平台中样条曲线的构造要求.     

基于Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法的研究

一阶、二阶Taylor展开式求解NURBS曲线插补坐标点ui+1,存在计算量大、插补时间长等问题,该文提出了一种基于Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法。仿真和实验结果表明:该算法计算过程简单有效,具有可行性和实用性,可以减少插补计算量和插补时间,提高插补精度和加工效率,满足了数控系统实时、高速、高效率插补的要求,对其他数控插补的过程具有很强的借鉴意义。     

NURBS曲线定时/中断插补算法的研究

通过分析数控系统加工时常用的NURBS曲线插补算法的特点,提出一种NURBS曲线定时/中断的插补算法,该算法可以缩短插补时间,同时也设计PC+DSP控制运动控制卡定时器中断控制伺服电动机调整插补轨迹完成定时/中断插补。仿真实验结果表明,该插补算法不仅满足运动控制的要求,而且也满足了高速高精度插补的要求。     

椭圆曲线插补算法研究

基于数控系统脉冲增量插补和时间分割插补的不同特征，综述了多种椭圆弧插补运算的原理和算法，为数控加工椭圆曲线提供了有益的参考方案。     

基于DSP和CPLD的数控插补技术研究

插补算法是数控系统中生成加工轨迹的基本程序，插补算法的优劣直接决定了加工过程中的轨迹规划的效率和精度，直接影响工作的加工质量，简单、实用的插补算法对于数控系统是非常必要的。基于这种考虑，本文对开放式数控系统的插补算法进行了韭的分析和研究，在自行研制的数控系统“银河CNC”上进行了实验，最终确立了一种可行的插补算法实现方案。     

基于DSP的位模式插补算法研究

传统的插补算法都是依赖于曲线的数学函数表达式,对于无法得到具体方程表达式的曲线就难以适用,而如果采用位模式插补算法,就可以有效地解决这个问题。本文首先对位模式插补算法的原理进行了分析,然后在通用的DSP芯片上通过实例对算法进行了验证,最后对存在的主要问题进行了讨论。实验结果表明:位插补算法简单、有效并且对插补数据的形式没有要求,在数控系统已经具备了较实用的直线插补和圆弧插补功能的基础上,位插补可以为比如样条插补、函数曲线插补提供一条途径。     

逐点比较法直线插补算法的研究

插补算法是数控系统的核心技术也是关键性技术,为了能够提高数控机床的性能,人们一直在探求一种速度快、精度高的插补算法。该文针对传统逐点比较法存在的不足,提出了一种新型插补算法,对新型插补算法作了详细的阐述,并对两种算法的具体插补实例进行分析。分析结果表明,改进算法的插补速度、精度都要高于传统算法,将改进算法应用于数控系统中有利于提高数控机床的性能。     

对数曲线的多轴联动奇偶步插补算法设计

针对对数曲线的多轴联动控制,设计了奇偶步插补算法.把插补循环分为奇数步和偶数步,奇、偶步算式递推结合,得出奇偶步插补算法公式.测试表明,奇数步插补简明快捷,偶数步插补精度提高,在嵌入式数控系统中能进行对数曲线的多轴联动插补控制,实现了锥度铣刀的精密磨削加工控制.     

三次B样条参数曲线插补算法及其特性分析

插补算法是数控系统的核心技术之一,插补算法的选择及算法特性直接影响到数控系统的控制精度、速度及加工能力等.文章介绍了两种三次B样条参数曲线插补算法,研究分析了算法的位置控制精度、插补速度稳定性等技术特性,对两种插补算法进行了对比,给出了插补算法的选取原则.