前加减速控制时不到位插补算法的研究与应用.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第6期(第26卷，总第128期)研究与分析前加减速控制时不到位插补算法的研究与应用苏军，林伟生(广州数控设备有限公司，广东广州510000)摘要：提出了一种应用于前加减速控制的不到位插补算法，用较小的加工精度损失换取段与段之间尽量高的速度平滑过渡，用较小的计算量满足经济型数控系统的设计需要。进行了算法原理论述，算法精度误差分析，并结合数控系统的应用，通过LabVIEW对实际效果进行了测试、分析。关键词：经济型数控系统；前加减速控制；不到位插补算法中图分类号：TH123文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)06—0027—04Research

2、andApplicationofInterpolationAlgorithmwhiletheBeforeInterpolationSpeedControllingdoesnotReachtheDesignatedPositionSUJun．LINWei—sheng(GSKCNCEquipmentCo．，Lid．，GuangzhouGuangdong51000，China)Abstract：Ainterpolationalgorithmappliedtothebeforeinterpolationspeedcontrollingisputforwardwhilethecontroldo

3、esnotreachthedesignatedposition，usingsmallmachiningaccuracylossforasmoothtransitionwithhighspeedsmoothtransitionbetweentwoparagraphsasfaraspossible，calculationwithasmallamountcanmeettheneedsofeconomicalCNCsystemde—sign．Thealgorithmprincipleandthealgorithmaccuracyoferroranalysisarediscussed，andc

4、ombiningwiththeapplicationofnumericalcontrolsystem，throughLabVIEW，theactualeffectistestedandanalyzed．Keywords：economicalCNCsystem；beforeinterpolationspeedcontrolling；interpolationalgorithmwhichdoesnotreachthedesignatedposition1引言分插补精度获取段与段之间的平滑过渡。数控系统的加减速控制一般分为前加减速控制2．1段间速度约束条件及段末速度计算和后加减速控制，两者

5、各有优缺点，都被广泛的采用。图1为段间速度矢量图，其中小和川分别前加减速控制是在插补前进行加减速计算，能较好的表示第i-1段、第i段和第+1段线段的长度，

6、¨保证加工精度，但为避免段尾出现速度阶跃，一般是表示第一1段的终点速度矢量，I／s)和d(f)分别表示在段末速度减到零，由此影响了加工效率；而通常解决这一矛盾的方法是以连续多段为研究对象，根据第段的起点和终点速度矢量，川表示第+1段线段长度、段间角度等几何关系；根据指令速度约束、的起点速度矢量段间夹角为0。设指令速度为F，加速度约束等运动学关系，来进行速度规划_2J，从而合成最大加速度为，各轴加速度限制为a(，在保证没有精度损失的

7、前提下提高加工效率，即通常插补周期设为7T。所说的前瞻控制技术(1ook—ahead)。但look—a—head计算复杂，运算量较大，对数控系统的硬件平台和软件架构提出了比较严苛的要求，对经济型数控系统而言，其开发和应用成本较大，并不适用J。因此，笔者提出一种经济型数控系统应用前加减速控制时，以较小的加工精度损失来换取段与段之间不减速到零，以尽量高的速度平滑过渡的算法。2插补算法原理笔者提出的算法原理是先根据当前段及其后续图1段问速度矢量移动段的几何关系和运动学限制等条件，计算出当前段段末允许通过的最大速度，然后对当前段以线性前因此约束条件如下：加减速的方式进行速度规划，以不到位的方

8、式牺牲部收稿日期：2013—10—08作者简介：苏军(1979一)，男，湖北武汉人。硕士，主要从事数控系统软件开发工作。·27·研究与分析2013年第6期(第26卷，总第128期)·机械研究与应用·(1)段间速度矢量只是方向变化，速度值不变，+。由于采用线性前加减速速度规划有起点速度即：和终点速度，因此值基本不可能是插补周期的整数倍，对值进行圆整，有上取整Ta=[]t取整和ll／ed(i-I)I=l()I，II，ed(；)I=I(⋯)I下取整=[]下取整，