PH曲線運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自由曲線的插補(bǔ)功能一直是數(shù)控機(jī)床的加工系統(tǒng)重點(diǎn)研究對(duì)象,目前常用的CAD/CAM系統(tǒng)基本上都具有自由曲線曲面的直接建模功能,但是國(guó)內(nèi)大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)卻僅僅具備直線和圓弧的直接插補(bǔ)技術(shù),國(guó)外的少數(shù)數(shù)控機(jī)床還具有拋物線插補(bǔ)功能但不具備自由曲線直接插補(bǔ)功能。在加工復(fù)雜型曲線時(shí),傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法是采用大量的微小直線段或圓弧對(duì)加工工件的刀具路徑進(jìn)行擬合,但是這種近似的方法會(huì)產(chǎn)生很大的加工輪廓誤差、增加加工程序代碼的數(shù)量,致使傳輸數(shù)據(jù)的負(fù)荷增大,

2、進(jìn)而不滿足高速高精度的加工要求。所以,開發(fā)具有自由曲線直接插補(bǔ)功能的運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)提高數(shù)控系統(tǒng)的加工性能具有實(shí)際意義。
　　本課題主要研究PH(Pythagorean Hodograph)樣條曲線的插值和插補(bǔ)算法,并設(shè)計(jì)出一個(gè)具有PH曲線直接插補(bǔ)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制器,進(jìn)而改善上述描述的缺點(diǎn)。具體的研究?jī)?nèi)容主要包括:
　　研究開放式數(shù)控系統(tǒng)的總體方案,大致分為軟件和硬件兩個(gè)方面。本文設(shè)計(jì)的開放式數(shù)控系統(tǒng)具有自由曲線直接插補(bǔ)技術(shù)。

3、r>　　在同樣的初始條件下,5次PH曲線與3次B樣條曲線具有相同的形狀自由度,但是前者比后者的軌跡更光滑,因此本文主要研究5次PH曲線。重點(diǎn)研究 PH曲線的 C1連續(xù)的 Hermite和 C2連續(xù)的 PH樣條曲線的插值算法,并基于VC6.0和MATLAB等編程和數(shù)據(jù)分析工具實(shí)現(xiàn)PH曲線的插值算法。
　　研究5次PH曲線的實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法——軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃。本文主要采用改進(jìn)的ADAMS插值算子進(jìn)行軌跡規(guī)劃,相對(duì)于傳統(tǒng)的Taylor級(jí)