NURBS曲线实时插补中的速度规划算法

大多数现有的NURBS曲线实时插补算法并未考虑速度方向的变化给各运动轴带来的影响,这会导致加工过程中单轴速度的剧烈变化.提出一种能保证各运动轴平稳运行的速度规划算法,它在满足精度要求的前提下,通过控制切向加速度和加加速度进行速度平滑,并根据各运动轴的当前速度和机床的实际性能再次调节进给速度,保证了机床的平稳运行.模拟实验证实了该算法的有效性.     

反向插补的NURBS曲线前瞻插补算法

为了避免现有NURBS曲线前瞻插补算法在确定自适应减速起始点时不够准确而产生的减速距离大于实际需要距离的问题,防止插补出现低速运行区域,提出一种基于反向插补的减速点确定方法.在该方法中,前瞻算法从减速区域的终止点开始,采用S型加减速规划进行逆向插补,以确立逆向插补曲线与自适应插补曲线的交区间,将交区间的起始点作为自适应减速区间的起始点,并再次进行前瞻插补,得到理想的减速区域速度规划方案.仿真实验结果表明,文中算法有效地避免了插补过程中的低速运行现象,提高了插补效率.     

NURBS曲线高速高精度加工的插补控制

针对复杂零件高速精密加工的需求,提出了一种NURBS曲线的实时插补算法,它基于NURBS曲线的矩阵表示,通过适当的插补预处理、运用参数预估计与校正的插实施以及合理的近似计算方法,简化了插补的实时计算,保证了算法的实时性,特别是引入了插补误差和进给加速度的实时监控,使进给速度能随曲线曲率自适应调整,实现了NURBS曲线高速高精度加工的插补控制。     

基于DSP的NURBS曲线插补控制

本文介绍了一种基于TMS320LF2407aDSP芯片的运动控制卡的设计方法及NURBS插补的概念,提出了实现NURBS曲线插补的一种实时方法,采用基于参数递推预估与校正的参数曲线插补算法,有效地简化了插补过程中的轨迹计算,避免了对曲线的直接求导和曲率半径等复杂计算,该算法显著减小了插补计算时间,从而能够适应运动控制系统的高速高精度要求。     

NURBS曲线曲面插补算法基于S12的测试

传统的基于直线和圆弧的插补算法已经不能满足数控技术发展的需要,采用基于自由曲线的插补算法是大势所趋。目前关于NURBS曲线插补的研究大部分还停留在单段的研究上,没有突破传统数控技术的范围。在目前开放式数控技术日益重要的情况下,提出了基于整条曲线或者整个曲面的插补算法,并将该算法应用在S12单片机上进行测试,测试结果显示能够满足要求。     

基于NURBS曲线直接插补算法的嵌入式数控系统设计与实现

提出了一种结合486SX级别的X86微处理器和可编程逻辑器件CPLD两级控制的嵌入式数控系统设计方案,阐述了该系统的硬件接口电路设计;提出了基于改进S形加减速的NURBS曲线直接插补算法,在满足最大弦高误差、最大法向加速度以及最大进给速度要求的情况下,对插补曲线的加速段和减速段进行速度规划;最后采用基于该插补算法的嵌入式数控系统,在半圆形毛坯上进行了五角星NURBS曲线的实际加工,验证了所设计嵌入式数控系统的可行性和有效性,具有一定的工程应用价值。     

样条曲线插补方法综述

样条插补能够直接对参数曲线进行插补是当前数控加工领域的研究热点之一.在样条插补过程中,插补参数的计算方法决定了数控机床加工中速度波动的大小.速度波动是影响数控系统加工质量的重要因素,因此插补参数计算方法是样条曲线插补的关键技术.近年来,研究人员提出多种样条插补算法和插补参数计算方法.介绍样条插补的基本概念,分析速度波动产生的原因;阐述三种常见的样条曲线插补方法并着重综述了各种插补参数计算的方法,分析了各种方法的优缺点;并指出样条插补方法的研究趋势.     

NURBS曲线参数插补的实时前瞻算法

针对引入自适应插补算法而使机床在进给过程中产生的进给速度突变,进给加速度超出机床最大允许值的问题进行了研究,提出了一种利用回溯和重插补的前瞻方法。当进入曲率敏感区域时,向前追溯已插补点,找到一个符合进给速度校验的点,从该点进行重新插补,将所得的插补速度代替之前自适应存储的速度,达到自行调整进给速度的目的,使得插补加速度在机床的允许范围内变化,保证机床平稳运行。仿真和实验结果验证了所提算法的有效性和实时性。     

基于Adams-Bashforth-Moulton预估校正法的NURBS插补算法研究

针对传统的基于连续微小线段的插补方法在复杂零件型面加工中具有插补误差大和速度波动大等不足,对NURBS曲线的插补原理、插补参数计算、速度波动等方面进行了研究,结合加工弓高误差、法向加速度、法向加加速度等约束条件进行了速度规划,提出了一种基于Adams-Bashforth-Moulton(ABM)预估校正法的NURBS曲...     

一种改进的NURBS曲线插补算法

针对NURBS曲线曲率变化过快或出现曲率不连续点会导致插补进给速率变化过快,超出机床的加减速能力。提出一种利用NURBS曲线曲率特征的改进插补算法。该算法根据NURBS曲线曲率的变化情况将曲线分成曲率平缓段和曲率突变段,在前瞻过程中扫描出曲率突变段,获得该段的起始点、终止点及最低速率点等信息,采用梯形加减速方法对该段进行速度规划,以满足机床动态特性,实现在曲率平缓段以指令速度插补,在曲率突变段以规划速度平滑插补。仿真实验结果表明,在保证加工精度的前提下,该增强算法以较高效率实现了曲率突变段的平滑插补。     

NURBS曲线插值的实现方法与探讨

综合目前NURBS插值与拟合技术,给出了完整的NURBS曲线生成方法,将权因子优化与反求控制点有机地结合起来,并且对权因子的选取与边界条件的确定进行了有益的讨论。利用此方法生成的NURBS曲线可控性强,灵活简便,同时为NURBS曲面的生成奠定了坚实基础。     

数控加工中路径规划与速度插补综述

数控技术在现代制造工业中被广泛使用,相关研究一直为学界和业界共同关注。数控技术的传统流程主要包含刀具路径规划和进给速度插补。为实现高速高精加工,人们通常将路径规划与速度插补中的若干问题转换成数理优化模型,针对工程应用问题的复杂性,采用分步迭代优化的思路进行求解,但所得的结果往往只是局部最优解。其次,路径规划与速度插补都是为了加工一个工件曲面,分两步进行处理虽然简化了计算,但也导致不能进行整体优化。因此,为了更好地开展路径规划与速度插补一体化设计与全局最优求解的研究,系统性地了解并学习已有的代表性工作是十分有必要的。所以将逐次介绍数控加工中刀具路径规划与速度插补的相关方法与技术进展,包括基于端铣的加工路径规划;刀轴方向优化;G代码加工以及拐角过渡;参数曲线路径的进给速度规划等国内外相关研究以及最新提出的一些新型加工优化方法。     

基于NURBS曲线的轮胎胎面缠绕仿真算法

针对计算开环控制的胎面缠绕生产系统中配置的胎面缠绕系统算法性能差的问题,本文提出了一种基于NURBS曲线的胎面缠绕仿真算法并进行了实例验证.目前轮胎胎面缠绕开环控制系统配置的胎面缠绕仿真软件多使用直线与圆弧对缠绕过程中的曲线进行仿形,软件内置算法存在缠绕出的胎面与理想胎面偏差较大且缠绕效率低的问题,故本文改用NURBS...     

广角摄像机在机器人视觉定位中的应用

为了保证广角摄像机在现代机器人视觉定位应用中的准确性,以广角摄像机像素坐标的反畸变过程为研究对象,提出一种在畸变对应表的基础上使用中心迭代法以及区域插值法确定物体实际位置的方法。通过实验证明了该方法能够测量物体的位置,其精度能够满足工业使用要求。     

复合材料模压成型计算机模拟

为了解和掌握纺织复合材料织物的三维曲面模压成型性能,本文利用NURBS方法,对织物的半球成型进行了模拟。由于NURBS插值曲面不能直接反映织物成型后纱线的空间位置,而且运算十分复杂,因此,提出利用NURBS插值曲线模拟织物成型的方案。由此得到的模拟效果图不但具有很强的三维立体感,而且可知织物中经纬纱交织点在织物成型后的空间位置,并实现成型疵点预测,为成型工艺设计提供理论指导。该方法同样可用于其它平面织物的成型模拟。     

一种基于同伦函数的迭代法──同伦迭代法

§１．引言 工程中的许多问题常常最后可归结为求解一组非线性多项式代数方程．对非线性多项式方程组的求解,可采用符号求解和数值求解两种方式．符号求解可求出问题的封闭形式的解析解,当然是最理想的,但其难度往往也是很大的,随着问题数学模型的增大,消元过程变得愈加复杂,使得即使采用计算机也无法进行下去．因此,对于复杂的大规模问题,仍只能采用数值迭代法进行数值求解． 传统的数值迭代法存在的最大问题是方法的有效性依赖于初值的选取．初值选取不当常导致迭代过程不收敛,而且一次只能求出问题的一个数值解．山提出的区间分…     

利用CNC多维约束的S型速度规划

经典控制模型中存在时间过耦合,而速度规划与实时轨迹控制都与时间关联,导致实时计算量、规划与控制协调性等不足的问题,提出利用CNC多维约束的S型速度规划方法.首先建立双重反馈的控制模型,内反馈继承经典控制模型将时间反馈到控制器,外反馈将非时间反馈到规划器;然后将影响速度规划的因素分为时间相关与时间无关,与时间相关因素在控制器中实时控制,与时间无关因素在规划器中进行非时间速度规划;在规划器中建立基于轨迹路径长度、轨迹几何特性、运动参数以及程序行号等信息的多维约束模型;最后以路径长度代替时间作为运动参考量,结合多维约束模型,考虑轨迹的几何特性与路径长度映射关系,使轨迹特性与非时间建立具有空间性关联.通过MATLAB仿真对控制模型的抗干扰能力进行验证,并通过CODESYS软件编程和实验的结果表明,所提方法是可行和有效的.