基于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的樣條曲線(xiàn)插補(bǔ)算法的研究.pdf

1、插補(bǔ)技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ),是目前數(shù)控技術(shù)急需提高和完善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。插補(bǔ)算法的優(yōu)劣將直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能。其中樣條插補(bǔ)技術(shù)更是實(shí)現(xiàn)高速、高精度數(shù)控加工的關(guān)鍵。同時(shí),嵌入式數(shù)控系統(tǒng)由于小型化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)仍具有廣泛的應(yīng)用前景。因此,開(kāi)發(fā)一種基于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的高性能樣條曲線(xiàn)插補(bǔ)算法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文首先研究了數(shù)控系統(tǒng)常用的樣條曲線(xiàn)描述方法,包括參數(shù)三次樣條曲線(xiàn)、B樣條曲線(xiàn)以及NURBS曲線(xiàn),分別給出

2、其系數(shù)矩陣表示形式的詳細(xì)構(gòu)造算法。在Visual C++開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行了插值仿真,并通過(guò)MFC GDI函數(shù)和OpenGL庫(kù)生成二維和三維仿真曲線(xiàn),驗(yàn)證了算法的可行性。
　　 在上述基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了樣條曲線(xiàn)基于泰勒展開(kāi)原理的實(shí)時(shí)插補(bǔ)算法。該算法根據(jù)加工精度、速度、加速度等要求,通過(guò)對(duì)進(jìn)給弦長(zhǎng)的控制實(shí)現(xiàn)了弓高誤差可控、法向加速度可控、s型加減速可控等功能。對(duì)比分析了兩種表示形式下的NURBS曲線(xiàn)的插補(bǔ)效率,提出了以齊次坐標(biāo)表示的NURB