數(shù)控系統(tǒng)速度前瞻控制算法及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)控技術(shù)作為支持現(xiàn)代裝備制造業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù)，對(duì)航空航天、汽車(chē)、輪船等制造業(yè)的發(fā)展起著重要作用，對(duì)制造裝備的功能和性能起決定性作用。數(shù)控加工中加工路徑的尖銳拐角及高曲率容易引起過(guò)切、機(jī)床震動(dòng)和數(shù)據(jù)饑餓等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加工質(zhì)量和加工速度。
　　 本課題提出的數(shù)控加工速度前瞻控制算法能夠自動(dòng)分析加工路徑，發(fā)現(xiàn)并處理路徑危險(xiǎn)點(diǎn)，對(duì)速度軌跡提前規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)速度的平滑過(guò)渡，防止過(guò)切等現(xiàn)象，能有效保證較高的加工效率及加工精度。
　　 本

2、文在江蘇省自然科學(xué)基金(招標(biāo))項(xiàng)目(No.BK2003005)、國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51005122)和航空基金(No.2008ZE52049)的資助下，系統(tǒng)研究了前瞻控制中的加減速算法、連續(xù)微小線段的自適應(yīng)前瞻控制策略、以及參數(shù)曲線的前瞻控制方法并且探討了NURBS曲線的S型加減速前瞻控制策略。論文的主要工作如下：
　　 在前瞻控制算法的組成構(gòu)架中，加減速算法作為研究的基礎(chǔ)，本文首先建立了數(shù)控前瞻控制中的加減速算法的通用模

3、型，系統(tǒng)分析了前瞻中加減速算法中位移、速度、加速度等變化量，并且充分考慮了前瞻時(shí)速度軌跡和實(shí)際加工速度軌跡之間的誤差，提出了一種實(shí)際加工中的速度誤差修正方法，使實(shí)際加工速度嚴(yán)格按照前瞻時(shí)的軌跡進(jìn)行，為以后研究各種曲線的前瞻控制奠定了基礎(chǔ)。
　　 針對(duì)目前數(shù)控加工常用的將曲線離散成微小線段的加工方法，提出了一種針對(duì)連續(xù)微小線段的自適應(yīng)前瞻控制方法。首先通過(guò)分析微小線段銜接處的速度約束條件，確定其銜接處的最優(yōu)速度，并且根據(jù)實(shí)際加工路

4、徑曲率自適應(yīng)的確定前瞻距離。通過(guò)優(yōu)化控制策略，最大程度減少了迭代計(jì)算。
　　 針對(duì)參數(shù)曲線的加工特點(diǎn)，提出了一種參數(shù)曲線的前瞻控制算法。此算法根據(jù)參數(shù)曲線的曲率自適應(yīng)地調(diào)整插補(bǔ)速度，并且根據(jù)相鄰插補(bǔ)點(diǎn)的速度差值分析加工路徑上的速度敏感點(diǎn)，通過(guò)比較分析速度敏感點(diǎn)，在前瞻路徑上對(duì)速度進(jìn)行統(tǒng)一加減速規(guī)劃，在滿(mǎn)足機(jī)床加減速性能的同時(shí)，提高了加工表面質(zhì)量和加工效率。
　　 在分析參數(shù)曲線前瞻控制的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前復(fù)雜曲面中常用的N