一种小线段的非对称S曲线速度规划与前瞻算法 被引量：12

1

作者 陈光胜 梅雪松 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第8期47-49,共3页

针对基于小线段高速、高精度数控加工路径,提出并实现了一种具有速度前瞻功能的非对称S曲线加减速规划策略。首先对已知线段总长的加工路径实现非对称S曲线加减速算法进行了阐述,然后基于小线段间的转折角提出了适用于小线段加工的实用... 针对基于小线段高速、高精度数控加工路径,提出并实现了一种具有速度前瞻功能的非对称S曲线加减速规划策略。首先对已知线段总长的加工路径实现非对称S曲线加减速算法进行了阐述,然后基于小线段间的转折角提出了适用于小线段加工的实用前瞻模型。利用模型通过计算小线段间的转折角来对转折处加工速度进行预规划,在实现轨迹精度的前提下使加工速度达到最高,从而实现小线段数控加工时在高速度和高精度之间达到协调。实验结果证明了该算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 数控加工 小线段 速度规划 前瞻算法

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基于多核嵌入式数控系统的速度前瞻算法研究 被引量：3

2

作者 冯强 胡毅 +2 位作者 于东 路小虎 贾小波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期16-20,共5页

为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本... 为了构建基于ARM和DSP多核架构的嵌入式数控系统,需要依据所采用的DSP硬件系统,将现有的数控系统的运动控制算法移植到DSP的开发环境中。文章详细阐述了基于多核架构的嵌入式数控系统平台软硬件环境,研究了CNC自适应速度前瞻算法的基本原理与实现,并针对C64X+系列DSP对CNC自适应速度前瞻算法进行了优化。最后,针对算法运行效率进行了实验对比,并对其实际应用进行了测试,结果表明,该优化后的动态速度前瞻算法完全可满足ARM和DSP双核架构的嵌入式数控系统的性能需求。 展开更多

关键词 多核嵌入式数控系统 速度前瞻算法 DSP算法优化

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基于嵌入式数控系统速度前瞻算法的研究与实现 被引量：2

3

作者 彭鹏 胡毅 +2 位作者 陈智殷 卢林 赵文娟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期76-79,共4页

数控系统中由于运动轨迹复杂,加工速度频繁变化,如果处理的不好,很容易造成系统的抖动,对机床具有很大的冲击,影响了数控系统的加工效率。论文分析了自适应前瞻算法的核心要点,研究了基于实际加工路径曲率的自适应速度前瞻算法以及基于... 数控系统中由于运动轨迹复杂,加工速度频繁变化,如果处理的不好,很容易造成系统的抖动,对机床具有很大的冲击,影响了数控系统的加工效率。论文分析了自适应前瞻算法的核心要点,研究了基于实际加工路径曲率的自适应速度前瞻算法以及基于实际加工路径速度递减为零的自适应速度前瞻算法的基本原理,在基于ARM+DSP的嵌入式数控系统上设计并实现了这两种自适应速度前瞻算法,对这两种算法的实际的加工性能以及算法的执行时间作了性能评估,分析了两种自适应算法的优劣。 展开更多

关键词 嵌入式数控系统 自适应速度 前瞻算法

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基于前瞻算法的高效非均匀有理B样条曲线插补器 被引量：2

4

作者 孙玉娥 林浒 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期2029-2033,共5页

根据计算机数字控制系统的实际性能和非均匀有理B样条曲线的几何特性,设计了一种能够实现加速度平滑过渡的高效非均匀有理B样条曲线插补器。首先,该插补器利用快速插补计算模拟实际加工过程,找到加速度不连续的点;然后,采用S曲线加减速... 根据计算机数字控制系统的实际性能和非均匀有理B样条曲线的几何特性,设计了一种能够实现加速度平滑过渡的高效非均匀有理B样条曲线插补器。首先,该插补器利用快速插补计算模拟实际加工过程,找到加速度不连续的点;然后,采用S曲线加减速方法向后逆求减速点,并通过约束速度和加速度的方法,预估S曲线加减速第三阶段起点,不仅提高了所求减速点位置的精度,还实现了减速点处加速度的连续性。仿真结果表明,该插补器能在保证加工精度的前提下,以较高效率实现加速度的平滑过渡。 展开更多

关键词 前瞻算法 非均匀有理B样条 插补器 加加速度控制

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基于IQMath自适应速度前瞻算法的设计与优化

5

作者 彭鹏 胡毅 +2 位作者 于东 陈智殷 陆小虎 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第7期49-52,共4页

自适应速度前瞻控制算法作为数控系统实现高精、高速加工控制的核心算法,其运行效率以及运算结果的精度直接影响着整个工件的加工效率以及加工质量,文章基于ARM+DSP构建的双核架构嵌入式数控系统,研究和分析了自适应速度前瞻控制算法实... 自适应速度前瞻控制算法作为数控系统实现高精、高速加工控制的核心算法,其运行效率以及运算结果的精度直接影响着整个工件的加工效率以及加工质量,文章基于ARM+DSP构建的双核架构嵌入式数控系统,研究和分析了自适应速度前瞻控制算法实现的基本原理、IQMath库的优化原理、以及线性汇编级的优化方法,在此基础上设计并实现了自适应速度前瞻控制算法,针对实验室嵌入式数控系统定点DSP的特点,对该算法先后进行了基于IQMath库的优化,以及线性汇编级的优化,并对优化前与优化后算法进行了性能评估以及误差分析,结论表明优化后的算法在性能上较好地满足了嵌入式数控系统对实时性的要求。 展开更多

关键词 自适应 前瞻算法 IQMath 线性汇编

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高速加工中速度前瞻控制新算法研究 被引量：37

6

作者 任锟 傅建中 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1985-1988,共4页

为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速... 为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速度,最后对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实现了加工速度自适应于加工路径的变化.应用该算法使得加工速度变化平稳,较之传统控制方法大大提高了加工效率. 展开更多

关键词 高速加工 前瞻算法 三次样条曲线拟合

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基于三次多项式加减速的NURBS插补前瞻控制算法 被引量：10

7

作者 张力 杨东升 +1 位作者 王允森 李海英 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第3期1-4,8,共5页

为实现数控加工中进给速度、加速度的平滑过渡,减少加加速度急剧变化时机床的振动,提出了一种三次多项式加减速的NURBS曲线前瞻插补算法,该算法包括预处理、前瞻和实时插补。预处理时根据曲线曲率变化找到速度敏感点,然后根据速度敏感... 为实现数控加工中进给速度、加速度的平滑过渡,减少加加速度急剧变化时机床的振动,提出了一种三次多项式加减速的NURBS曲线前瞻插补算法,该算法包括预处理、前瞻和实时插补。预处理时根据曲线曲率变化找到速度敏感点,然后根据速度敏感点对曲线分段,确定速度敏感点处的最优速度。前瞻时利用三次多项式型加减速对前瞻路径进行规划,防止速度的急剧变化,从而满足机床的加减速性能。仿真实验表明,该算法能够实现曲线的速度、加速度的平滑过渡并减少了加加速度突变次数。 展开更多

关键词 前瞻算法 三次多项式加减速 NURBS

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基于S型加减速的自适应前瞻NURBS曲线插补算法 被引量：24

8

作者 罗钧 汪俊 +2 位作者 刘学明 张平 陈建端 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期55-60,共6页

为实现加工过程中进给速度和加速度的平滑过渡,减小其突变时对机床的冲击,更好地保证加工精度,提出一种基于S型加减速的前瞻自适应非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法根据弓高误差的要求,确定出各插补点的自适应进给速度及位置参数,... 为实现加工过程中进给速度和加速度的平滑过渡,减小其突变时对机床的冲击,更好地保证加工精度,提出一种基于S型加减速的前瞻自适应非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法根据弓高误差的要求,确定出各插补点的自适应进给速度及位置参数,然后找出速度改变点及其等速区间。为避免相邻速度改变点间加减速过程的互相影响,分别在插补前瞻距离和预前瞻距离内,根据设备允许的最大加速度、加加速度以及S型加减速算法对各速度改变点参数进行分析,筛选出决定加减速过程的关键点,再进行S型加减速控制,使进给速度和加速度得以平滑过渡,从而满足机床加减速能力的要求。仿真结果表明,该算法能够满足高速高精度的要求,验证了其可行性。 展开更多

关键词 非均匀有理B样条 进给速度改变点 前瞻算法 S型加减速算法

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B样条曲线柔性加减速前瞻控制算法的研究 被引量：6

9

作者 罗亮 高敏 +1 位作者 黄正良 刘知贵 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期254-256,260,共4页

针对B样条曲线插补过程中存在的柔性冲击、过切问题,采用四次多项式加减速与三角函数加减速相结合的方法对B样条曲线进行前瞻速度规划控制。首先,根据曲线曲率的变化情况找出速度规划中的速度敏感点。其次,在对前瞻路径进行四次多项式... 针对B样条曲线插补过程中存在的柔性冲击、过切问题,采用四次多项式加减速与三角函数加减速相结合的方法对B样条曲线进行前瞻速度规划控制。首先,根据曲线曲率的变化情况找出速度规划中的速度敏感点。其次,在对前瞻路径进行四次多项式速度规划时,若遇到曲率频繁变化的曲线段,为了降低柔性冲击,使用三角函数加减速方法进行速度规划控制。最后,为了保证加工精度将弓高误差约束条件引入到速度规划分析中。仿真结果及实例表明,该方法能在保证加工精度的同时降低柔性冲击。 展开更多

关键词 B样条曲线 柔性加减速 多项式加减速 三角函数加减速 前瞻算法

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CNC自适应速度前瞻控制算法的研究 被引量：5

10

作者 王海涛 赵东标 高素美 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第3期346-349,共4页

在数控加工过程中进给速度发生频繁的变化,不但对机床产生很大的冲击,降低加工精度,而且大大降低了加工效率。为了避免这种情况,本文提出了一种基于实际加工路径曲率的自适应前瞻的速度控制算法。首先通过建立数学模型导出衔接进给速度... 在数控加工过程中进给速度发生频繁的变化,不但对机床产生很大的冲击,降低加工精度,而且大大降低了加工效率。为了避免这种情况,本文提出了一种基于实际加工路径曲率的自适应前瞻的速度控制算法。首先通过建立数学模型导出衔接进给速度的约束条件,确定前瞻路径段的起点和终点处的最优进给速度,根据最优速度的变化情况决定数控加工过程中最优的前瞻的距离以及线段的衔接速度,以此实现微小线段之间的进给速度的高速衔接。 展开更多

关键词 数控系统 前瞻算法 加减速控制 速度衔接

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前瞻选择抽样算法在产品推荐中的应用 被引量：2

11

作者 杨静 高琳琦 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第9期2177-2178,2191,共3页

着眼于由用户数据的极端稀疏性所导致的推荐质量下降问题,基于最近邻算法,将随机抽样算法结合前瞻框架,应用于推荐系统,旨在提高推荐精度。并在此基础上对其进行实验评估,表现出较低的平均误差率和较高的稳定性。

关键词 最近邻算法 前瞻算法 选择抽样算法 推荐系统

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基于前瞻影响因素分析的量子电路综合算法

12

作者 刘洋 程学云 +2 位作者 管致锦 谈莹莹 王艺臻 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期40-46,共7页

为了解决量子电路在线性近邻化过程中的电路综合与量子代价优化问题,提出了一种考虑前瞻影响因素的线性最近邻量子电路综合与优化算法.该算法对任意给定的非最近邻量子电路,通过分别度量不同方法下操作当前量子门的过程对其后量子门的... 为了解决量子电路在线性近邻化过程中的电路综合与量子代价优化问题,提出了一种考虑前瞻影响因素的线性最近邻量子电路综合与优化算法.该算法对任意给定的非最近邻量子电路,通过分别度量不同方法下操作当前量子门的过程对其后量子门的最近邻量子代价造成的影响,降低相邻量子门近邻化过程所需的SWAP门数量,从而达到构建并优化线性最近邻量子电路的要求.采用具有代表性的Benchmark例题进行实验,并以具有代表性和可比性的文献结论作为比较对象,对线性最近邻电路逻辑综合算法的结果进行了比较,结果表明所提出优化算法在添加交换门增量上有较大改进,22例Benchmark例题正优化达到18例,占比81.82%,平均正优化率为18.32%,平均优化率为11.75%. 展开更多

关键词 量子信息 量子电路 线性最近邻 前瞻算法 可逆逻辑

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高速加工中连续微小线段的前瞻自适应插补算法 被引量：3

13

作者 张园 陈友东 +2 位作者 黄荣瑛 魏洪兴 邹勇 《机床与液压》 北大核心 2008年第6期1-4,共4页

针对数控插补中离散化进给速度控制的特点,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法。该算法通过采用五次样条曲线拟合对离散加工路径的分析提取高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的速度,并对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实... 针对数控插补中离散化进给速度控制的特点,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法。该算法通过采用五次样条曲线拟合对离散加工路径的分析提取高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的速度,并对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实现了加工速度自适应于加工路径的变化。应用该算法使得加工速度变化平稳。与传统控制方法相比,该方法大大提高了加工效率。 展开更多

关键词 高速加工 前瞻算法 五次样条曲线拟合 弓高误差

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基于Machinekit的S型曲线前瞻规划算法 被引量：3

14

作者 段炼 马殿光 +1 位作者 唐厚君 张英隆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第8期76-78,82,共4页

针对Machinekit运动控制平台的速度规划算法存在的加速度突变,拐点速度不平滑等缺点,提出了一种计算简单,速度变化更加平滑,基于剩余位移量前瞻的S型速度规划算法及其离散化计算优化的方法。在分析Machinekit运动控制架构和规划算法的... 针对Machinekit运动控制平台的速度规划算法存在的加速度突变,拐点速度不平滑等缺点,提出了一种计算简单,速度变化更加平滑,基于剩余位移量前瞻的S型速度规划算法及其离散化计算优化的方法。在分析Machinekit运动控制架构和规划算法的基础上,重新设计其速度规划算法和添加前瞻计算模块,并通过比较离散化与连续化计算情况下的优劣来进行算法优化。通过实验平台的测试,S型曲线前瞻规划算法能够有效地减少机床高速运行中的抖动和速度过冲现象,并且基于Machinekit可适用于不同的数控设备,满足实际工业生产中的运动控制需求。 展开更多

关键词 数控机床 Machinekit S型速度规划 前瞻算法

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基于Runge-Kutta的NURBS曲线实时前瞻插补算法 被引量：5

15

作者 吴玉香 王鹏 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期121-128,共8页

针对传统的NURBS曲线加工过程中插补算法插补参数计算精度低、实时性不高以及加速度过大对机床造成的冲击大的问题,提出了基于Runge-Kutta的NURBS曲线实时前瞻插补算法.该算法采用经典Runge-Kutta方法计算插补参数,基于弓高误差和法向... 针对传统的NURBS曲线加工过程中插补算法插补参数计算精度低、实时性不高以及加速度过大对机床造成的冲击大的问题,提出了基于Runge-Kutta的NURBS曲线实时前瞻插补算法.该算法采用经典Runge-Kutta方法计算插补参数,基于弓高误差和法向加速度约束条件自动调整进给速度,根据进给步长预期值与实际值的偏差进行参数校正.由粗插补得到的离线数据寻找进给速度极值点,并对曲线进行前瞻分段,找到各前瞻插补区间上的首末速度敏感点.根据敏感速度与插补距离之间的关系重新进行加减速控制,避免速度急剧变化,从而满足机床的加减速性能要求.最后,通过Matlab仿真验证了算法的有效性. 展开更多

关键词 数控系统 NURBS曲线 RUNGE-KUTTA 前瞻插补算法

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前瞻动态编码搜索算法

16

作者 杨程 李元香 林志毅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第35期53-55,共3页

动态编码搜索算法快速高效的求解全局优化问题。算法基本结构是二进制矩阵,它包括对分搜索和单向搜索两个基本过程。针对算法容易陷入局部最优的问题,提出一种改进的全局优化算法:前瞻算法。前瞻算法基于扩大视野、全局把握的思想。测... 动态编码搜索算法快速高效的求解全局优化问题。算法基本结构是二进制矩阵,它包括对分搜索和单向搜索两个基本过程。针对算法容易陷入局部最优的问题,提出一种改进的全局优化算法:前瞻算法。前瞻算法基于扩大视野、全局把握的思想。测试例子的结果表明,与动态编码搜索算法相比前瞻算法具有较强的跳出局部最优的能力,对高度非线性、强振荡的函数优化问题。 展开更多

关键词 全局优化 动态编码搜索算法 前瞻算法

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嵌入式数控系统速度前瞻规划算法研究 被引量：7

17

作者 游达章 余炼 +1 位作者 张敏 康亚伟 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第8期187-192,共6页

梯形加减速法被广泛地应用到嵌入式数控系统当中,为了进一步追求平稳和高效,在连续多段前瞻算法的基础之上做了改进,提出了单段前瞻后顾算法;通过仿真实验,对比分析了3种不同速度规划算法的效率和平稳性。结果表明,单段前瞻后顾算法能... 梯形加减速法被广泛地应用到嵌入式数控系统当中,为了进一步追求平稳和高效,在连续多段前瞻算法的基础之上做了改进,提出了单段前瞻后顾算法;通过仿真实验,对比分析了3种不同速度规划算法的效率和平稳性。结果表明,单段前瞻后顾算法能有效避免单次连续规划段数对效率和平稳性的影响,且能够有效减少电机加减数次数,执行效率也得到了小幅提升,与前人相比有不同程度提高。此外,算法能够在嵌入式数控系统平台(STM32F407)上实现,测量结果与仿真吻合。 展开更多

关键词 嵌入式系统 数控系统 轨迹规划 梯形加减速 前瞻后顾算法

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面向多目标优化火力目标分配问题的前瞻式边际贪婪算法 被引量：8

18

作者 褚骁庚 马政伟 陈行军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2252-2259,共8页

针对现有面向多目标优化的火力目标分配(weapon target assignment,WTA)问题的求解算法相对较少、有关算法的求解效能不稳定等特点,提出了前瞻式边际贪婪构造(look-ahead margin-greedy constructive,LAMGC)算法。首先,对火力目标分配... 针对现有面向多目标优化的火力目标分配(weapon target assignment,WTA)问题的求解算法相对较少、有关算法的求解效能不稳定等特点,提出了前瞻式边际贪婪构造(look-ahead margin-greedy constructive,LAMGC)算法。首先,对火力目标分配问题的多目标优化模型进行了深入分析,通过定理证明优化了LAMGC算法的求解效率;然后,明确了LAMGC算法具体的求解步骤,分析了算法计算复杂度;最后,以超体积和计算时间为评价指标,通过实验验证了LAMGC算法的合理性和有效性,LAMGC算法很好地满足了轻量型智能作战平台的使用需求。实验数据显示,相比于求解此类问题的有关算法,LAMGC算法具有更高的求解效率、求解质量和求解稳定性。 展开更多

关键词 火力目标分配 多目标优化 前瞻式边际贪婪构造算法 超体积

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3D打印机G代码预处理优化算法 被引量：11

19

作者 余道洋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期85-89,112,共6页

为了突破现有3D打印机控制系统原有的文件处理模式的限制,提出将G代码程序在PC端先行预处理的方法。在程序预处理过程中,同时对多段微小线段进行前瞻控制和速度规划;预处理结束后,再将处理结果输入3D打印机执行打印操作。该方法减少了3... 为了突破现有3D打印机控制系统原有的文件处理模式的限制,提出将G代码程序在PC端先行预处理的方法。在程序预处理过程中,同时对多段微小线段进行前瞻控制和速度规划;预处理结束后,再将处理结果输入3D打印机执行打印操作。该方法减少了3D打印机处理器负担,且通过PC端预处理可以得到更优化的计算结果。实验测量数据证明:G代码预处理方法与传统G代码处理方法相比,节省了打印机处理器处理时间,同时提高了打印品质。 展开更多

关键词 3D打印 预处理 前瞻算法 速度规划

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功能梯度材料打印组分转变时平稳控制策略研究

20

作者 彭壮壮 韩硕 +1 位作者 周婧 段国林 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期126-130,共5页

随着增材制造技术的快速发展,功能梯度材料的制备已成为该领域研究热点。针对微流挤出制备该材料过程中组分转变程度未能与加减速过程实时匹配,以及成形质量不高的问题,提出了以改进的S形加减速模型为基础,组分转变程度与加减速参数相... 随着增材制造技术的快速发展,功能梯度材料的制备已成为该领域研究热点。针对微流挤出制备该材料过程中组分转变程度未能与加减速过程实时匹配,以及成形质量不高的问题,提出了以改进的S形加减速模型为基础,组分转变程度与加减速参数相匹配为核心的进给控制策略。通过对电机运动进行理论分析,建立了新型S形加减速模型,以灰度为分级标准,利用前瞻算法对转变点进行识别与分类,并以此控制转变点的加减速过程,以使组分转变规律化。通过对比不同控制策略下制备样件的成形质量,验证了该控制策略能够有效地减小机身震动,提高成形质量,材组分转变程度与加减速参数相匹配,为提高功能梯度材料组分转变精度与避免组分突变提供一定借鉴价值。 展开更多

关键词 增材制造 功能梯度材料 组分转变 前瞻算法 S形加减速 参数匹配

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