第八讲-插补算法-直线数字积分.ppt

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1、直线数字积分法插补运动的合成在数控机床中，X轴做进给运动，刀具的沿X轴运动；Y轴做进给运动，刀具的沿Y轴运动。3刀具走斜线时，需X、Y轴协调运动，刀具的运动是X轴进给运动与Y轴进给运动的合成。4刀具的运动速度V可分解为沿X轴的运动速度Vx与沿Y轴的运动速度Vy；刀具运动轨迹为直线，Vx与Vy的比值为定比；X轴、Y轴同时到达终点，∫Vxdt=Xe，∫Vydt=Ye，Vx：Vy=Xe：Ye。坐标轴的进给速度由数控系统发给进给系统的脉冲频率确定，V=kf；Vx=kfx，Vy=kfy；Vx：Vy=fx：fy=Xe：Ye；直线插补问题可等效为获取定比脉冲

2、的问题。和尚打水的故事从前有座山，山上有座庙，庙里有一个胖和尚和一个瘦和尚，因路途遥远、每天早上胖和尚和瘦和尚相约同时去打水，胖和尚力气大一次可打50升水，瘦和尚力气小，每次能打40升水。庙里有东西两个厢房，东西厢房里均放有容量为80升的水缸若干个。有为了明确工作量、胖和尚打的水放到东厢房、瘦和尚打的水放到西厢房，问胖和尚、瘦和尚同时打水n次后，东西厢房满水的缸数？。同时打水，某一段时间内装满大容器的个数比等于小容器的容积比；大小容器能否解决定比脉冲的问题？将各个轴的终点坐标分别等效为不同小容器的容积，同时往等容量的大容器内注水，大容器装满溢出

3、，溢出比为各轴终点坐标之比。和尚打水的故事定比脉冲的的实现X寄存器X积分累加器+Y寄存器Y积分累加器+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统寄存器对应于小容器，放对应的终点坐标；积分累加器对于于大容器，达到上限后溢出并保留余数。溢出的过程0+40+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统55400容量为8溢出的过程5+44+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5545+54+48+28+020001010容量为8溢出的过程2+40+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5542+50+4741010010010容量为8溢出的过程7+44+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系

4、统5547+54+48+48+04001001010101010容量为8溢出的过程4+40+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5544+50+48+1414101010101101001010容量为8溢出的过程1+44+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5541+54+468+0601101001010011010101010容量为8溢出的过程6+40+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5546+50+48+343401101010101010110100101010容量为8溢出的过程3+44+基准脉冲X轴进给系统Y轴进给系统5543+54+48+0

5、8+080101101001010101101101010101010容量为8序号X寄存X积分+XXX计Y寄存Y积分+YYY计050005400041550054400425211440113357014440134541234012255113244022656032401317531414403185015040140简化（溢出）插补计算过程X:11011010Y:10101010插补过程X:11011010Y:10101010插补过程X:11011010Y:10101010插补过程X:11011010Y:10101010插补过程X:110

6、11010Y:10101010插补过程X:11011010Y:10101010插补过程000硬件电路的实现+001001基准脉冲011X轴进给系统011实际计算机中数值以二级制的形式存储；二进制相加时从低位到高位依次相加；超出存储空间储存器会溢出。000硬件电路的实现+001111基准脉冲011X轴进给系统100实际计算机中数值以二级制的形式存储；二进制相加时从低位到高位依次相加；超出存储空间储存器会溢出。最大数为2n-1！储存器的上限为2n！溢出上限保留余数！三位存储器的的最大数？三位存储器的容量（上限）？实例1实例2实例3插补次数的困惑！实

7、际机床的行程一般接近1M（甚至更大），按行程为1米为例，如脉冲当量为0.01，存储的最大数应大于105，存储器的位数应为17位；插补次数恒为1017次，当插补较短的直线是效率低；Vx：Vy=（nXe)：(nYe),将寄存器内的数值同时乘以一个系数，不更变比例关系，但能增加溢出频率，使溢出更加均匀、改善插补精度，乘法效率低，左移一位相当于乘2。101110左移规格化：将各寄存器同时左移，直至有寄存器出现最高位为1时停止！实例4实例5插补精度的困惑！当两轴坐标相差比较大时，坐标小的坐标轴溢出之后，差不精度低；将积分累加器的初始值预至为一个固定的数，

8、不改变脉冲溢出关系，但可以使坐标小的坐标轴提前溢出、提高精度；将积分累加器的的最高位初始为1，相当于将积分累加器的初始值预至为累加器上限的一半，操作简