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一种加加速度连续平滑的新型柔性加减速控制算法 被引量:2
1
作者 王树峰 孟新宇 杜毅龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期81-85,共5页
针对数控机床加工微小线段时因加加速度突变而导致精度和效率下降等问题,提出一种新型柔性加减速控制算法。该算法基于正弦函数构建了加加速度连续平滑的运动控制曲线,并通过分析数控机床加工线段的长度和初末速度,实现新型柔性加减速... 针对数控机床加工微小线段时因加加速度突变而导致精度和效率下降等问题,提出一种新型柔性加减速控制算法。该算法基于正弦函数构建了加加速度连续平滑的运动控制曲线,并通过分析数控机床加工线段的长度和初末速度,实现新型柔性加减速算法的速度规划。仿真与实验测试结果表明:与传统S形算法相比,该算法能有效地降低因加加速度突变引起的振动,提高数控加工过程中的平稳性与效率。 展开更多
关键词 数控机床 加减速控制 正弦函数 速度规划
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全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法 被引量:62
2
作者 潘海鸿 杨微 +2 位作者 陈琳 谭华卿 孙红涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期190-195,共6页
为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速... 为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间。在固定插补周期下,与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比,在满足加速度与加加速度限制条件,且最大弦高误差不超过0.5μm时,该算法插补精度高于单独自适应算法,与5段式S曲线加减速控制方法近似,且其全程平均进给速度比5段式S曲线加减速控制方法平均进给速度提高21.7%,达到594mm/s。 展开更多
关键词 自适应 分段插补 S曲线加减速控制 NURBS曲线
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一种适用于前瞻的高精度7段式非对称S曲线加减速控制 被引量:12
3
作者 潘海鸿 杨增启 +3 位作者 陈琳 董海涛 谭华卿 钟文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期1024-1030,共7页
提出采用一种7段式非对称S曲线加减速控制方法,根据轨迹段的特征推导和规划实际应用中可能出现的8种类型加速度曲线。考虑到工程应用中离散实现上述算法时存在精度损失,提出插补时间圆整和插补点参数内部整数计算方法的精度控制策略以... 提出采用一种7段式非对称S曲线加减速控制方法,根据轨迹段的特征推导和规划实际应用中可能出现的8种类型加速度曲线。考虑到工程应用中离散实现上述算法时存在精度损失,提出插补时间圆整和插补点参数内部整数计算方法的精度控制策略以满足高精度的控制要求。基于浮点双精度型TI DSP67系列芯片的控制器硬件平台,对所提出的加减速控制方法和精度控制策略进行实验验证。实验结果表明:该算法能够有效规划8种类型的加减速曲线,并且根据精度控制策略得到的轨迹位置计算精度能达到0.01μm。 展开更多
关键词 非对称S曲线 加减速控制 前瞻控制 计算精度
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一种新型的Jerk连续加减速控制方法研究 被引量:13
4
作者 于金刚 林浒 +2 位作者 张晓辉 黄艳 盖荣丽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第8期61-64,67,共5页
传统数控加工中加减速控制采用直线加减速方法和指数加减速方法但加速度都存在突变,使机床产生柔性冲击,现国内外一些先进的CNC系统采用S形曲线加减速方法,但S曲线实际上可看作是分段的多项式形式,其加加速度是分段恒定的,存在的不连续... 传统数控加工中加减速控制采用直线加减速方法和指数加减速方法但加速度都存在突变,使机床产生柔性冲击,现国内外一些先进的CNC系统采用S形曲线加减速方法,但S曲线实际上可看作是分段的多项式形式,其加加速度是分段恒定的,存在的不连续点使加加速度在某时刻突变,仍会导致机床整个运动中存在冲击和振动。为此提出一种基于加加速度控制的加减速控制方法,采用限制加加速值,并利用滤波器对加速度进行光滑处理来减少加工中由于加加速突变而产生的机床振动,进而实现高表面质量加工,同时又能达到机床良好的加减速性能。 展开更多
关键词 加减速控制 S曲线 多项式 JERK
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步进电机加减速控制技术研究 被引量:17
5
作者 王建 张玉峰 李磊 《工矿自动化》 北大核心 2006年第6期65-67,共3页
文章主要介绍了步进电机加减速控制技术,分析了步进电机短距离加减速控制的特殊性,提出了加减速控制方案,同时也分析了整机运行过程中产生的共振现象及其解决方法。
关键词 步进电机 加减速控制 减速 指数规律减速 共振
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三次多项式型段内加减速控制新方法 被引量:11
6
作者 冷洪滨 邬义杰 潘晓弘 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1440-1444,共5页
传统的加减速控制方法由于加速度的不连续性,易使机床产生冲击,影响零件加工质量和机床使用寿命.为此提出了一种三次多项式加减速控制模型.针对任意路径段在插补前加减速过程中需要预测减速点的问题,进一步提出了段内加减速控制新方法,... 传统的加减速控制方法由于加速度的不连续性,易使机床产生冲击,影响零件加工质量和机床使用寿命.为此提出了一种三次多项式加减速控制模型.针对任意路径段在插补前加减速过程中需要预测减速点的问题,进一步提出了段内加减速控制新方法,实现了对实际减速点的确定.针对理论减速点与实际减速点不重合而导致当减速阶段结束时仍存在低速运行段的问题,实现了对减速点的误差补偿.仿真和试验结果表明,提出的方法能够实现在加工过程中实际减速点的动态、智能化判断,并能够在较高速度下补偿减速点误差,消除了低速运行时间,提高了加工效率. 展开更多
关键词 加减速控制模型 三次速度曲线 计算机数字控制 实际减速
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步进电机短位移高响应加减速控制方法研究 被引量:8
7
作者 李亚 杨亮 +2 位作者 任鹏 李振亮 许玮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第8期30-32,共3页
通过对控制步进电机常采用的加减速算法进行深入研究,得到一种只需给定位移量和运行时间即可实现短位移高响应的S型曲线加减速控制算法;提出了一种基于PLC的速度曲线离散化方法,利用对PLC在线编程改变S型曲线的参数,从而实现PLC直接控... 通过对控制步进电机常采用的加减速算法进行深入研究,得到一种只需给定位移量和运行时间即可实现短位移高响应的S型曲线加减速控制算法;提出了一种基于PLC的速度曲线离散化方法,利用对PLC在线编程改变S型曲线的参数,从而实现PLC直接控制步进电机完成S型曲线加减速控制。现场应用表明,该控制算法响应速度快,控制方法简单有效,稳定可靠。 展开更多
关键词 S型曲线 加减速控制 步进电机 在线编程
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NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究 被引量:17
8
作者 李思益 罗为 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1142-1147,共6页
为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速... 为满足非均匀有理B样条曲线高速高精度插补加工的需要,针对目前参数曲线插补加减速控制方法的不足,提出了一种新的控制方法。该方法考虑了高速高精度加工中容易超限的弓高误差和机床所能承受的法向加速度等因素,使进给速度既符合加减速的要求,又能随曲线曲率自适应调整,因而可在提高轮廓加工精度同时,显著地减小加工过程对机床的冲击。同时,采取了改进、简化算法,实现了快速、实时自适应的非均匀有理B样条曲线插补的加减速控制。实例表明,该方法在实时插补过程中,满足了速度和加减速的要求,保证了插补加工的高速与高精度,且实现了速度的平滑过渡。 展开更多
关键词 非均匀有理B样条 曲线插补 加减速控制 实时自适应控制 弓高误差 法向速度
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基于FPGA的数控加减速控制器的设计 被引量:6
9
作者 杨雁 王云宽 宋英华 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第6期31-34,共4页
为提高开放式数控系统的可重构能力和响应实时性,提出了梯形、指数加减速控制算法的硬件快速实现方法,并基于硬件复用思想对加减速控制器进行模块化功能设计,给出了相应的寄存器模型。并对基于FPGA实现的加减速控制器进行了功能验证。
关键词 加减速控制 数控 硬件描述语言 现场可编程逻辑门阵列
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数控系统加减速控制与程序段终点速度规划 被引量:7
10
作者 刘楚辉 邬义杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2003年第9期56-57,60,共3页
加减速控制是CNC系统的关键技术之一。以前的加减速控制技术通常或单独采用前加减速控制 ,或单独采用后加减速控制。本文提出一种采用前加减速控制 ,同时结合运用后加减速控制算法原理的策略 ,并且在加工前选择速度曲线模型 ,以提高数... 加减速控制是CNC系统的关键技术之一。以前的加减速控制技术通常或单独采用前加减速控制 ,或单独采用后加减速控制。本文提出一种采用前加减速控制 ,同时结合运用后加减速控制算法原理的策略 ,并且在加工前选择速度曲线模型 ,以提高数控系统的加工精度、实时性和通用性。同时本文进一步分析了在数控系统加工过程中 ,在程序段终点处存在速度无规则突跳的现象 ,讨论了该现象所带来的问题并提出了解决这些问题的办法。 展开更多
关键词 数控系统 加减速控制 终点速度规划 实时性 柔性 数控
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NC伺服的加减速控制算法的研究与实现 被引量:12
11
作者 李曦 唐小琦 +1 位作者 陈吉红 周济 《机床与液压》 北大核心 2000年第3期3-4,45,共3页
本文对NC伺服中加减速控制算法进行了研究 ,提出了两种可实现的控制算法 ,并对两种算法进行了比较 ,给出了在微机 (单片机 )中的实现方案 ,这些算法在实际系统中应用效果良好。
关键词 NC伺服 加减速控制算法 数控机床
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基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制 被引量:12
12
作者 刘艳霞 桑兆辉 《机床与液压》 北大核心 2007年第7期180-181,共2页
在经济型数控机床中,步进电机的应用非常广泛,它具有简单易用等显著优点。但要想充分发挥它的优点就必须解决步进电机启动和停止时容易产生的失步和过冲的现象。本文选择高性能的ARM微处理器,采用不断修正定时器初值,从而改变定时中断... 在经济型数控机床中,步进电机的应用非常广泛,它具有简单易用等显著优点。但要想充分发挥它的优点就必须解决步进电机启动和停止时容易产生的失步和过冲的现象。本文选择高性能的ARM微处理器,采用不断修正定时器初值,从而改变定时中断脉冲频率的方法控制步进电机的启动和停止过程。取得了良好的控制效果,并给出了具体的计算公式和软件实现。 展开更多
关键词 ARM 步进电机 加减速控制 脉冲
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三轴联动数控雕刻机加减速控制算法的研究 被引量:7
13
作者 侯艳艳 王洪君 王丽丽 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第7期49-51,共3页
提出了一种改进的三轴联动数控雕刻机加减速控制算法。采用取256个离散速度作为基准点速度,在拐点处进行判断,提前预测加减速步数。在保证雕刻机不失步、不超步的情况下,使速度变化最小,提高了雕刻机的整体运行速度,同时克服了频繁加减... 提出了一种改进的三轴联动数控雕刻机加减速控制算法。采用取256个离散速度作为基准点速度,在拐点处进行判断,提前预测加减速步数。在保证雕刻机不失步、不超步的情况下,使速度变化最小,提高了雕刻机的整体运行速度,同时克服了频繁加减速导致的失步。在TMS320VC5402型DSP和FPGA芯片组合的控制系统中运行,改善了运动稳定性,提高了加工速度与精度。 展开更多
关键词 三轴联动数控雕刻机 加减速控制 DSP
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螺纹插补自动加减速控制算法的研究 被引量:1
14
作者 许爱芬 王太勇 +1 位作者 王涛 赵丽 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第13期232-234,共3页
介绍了一种新的数控车床螺纹插补加减速控制方法,其核心思想就是将加减速的过程离散成N级,在每一级中步进电机要以给定的频率恒速运行给定的步数,而后再升速。该算法有效地解决了高速螺纹加工过程中丢步、中断嵌套等问题,保证了加工精... 介绍了一种新的数控车床螺纹插补加减速控制方法,其核心思想就是将加减速的过程离散成N级,在每一级中步进电机要以给定的频率恒速运行给定的步数,而后再升速。该算法有效地解决了高速螺纹加工过程中丢步、中断嵌套等问题,保证了加工精度。在配以MCF375和RTOS数控系统的TDNC150型车床上验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 螺纹 加减速控制 CNC车床 步进电机 插补算法 离散
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基于加减速控制的半闭环数控机床反向间隙补偿 被引量:8
15
作者 张晶 王立松 《机床与液压》 北大核心 2006年第10期28-30,共3页
机床传动环节的反向间隙是影响半闭环数控机床定位精度最主要因素之一,为补偿反向间隙的影响,提出了一种基于加减速控制的反向间隙补偿方法,该方法可在满足执行电机动态性能要求的同时,实现最短的反向间隙补偿时间。最后将该方法应用于... 机床传动环节的反向间隙是影响半闭环数控机床定位精度最主要因素之一,为补偿反向间隙的影响,提出了一种基于加减速控制的反向间隙补偿方法,该方法可在满足执行电机动态性能要求的同时,实现最短的反向间隙补偿时间。最后将该方法应用于机床伺服轴上,实验结果表明,该方法可有效补偿伺服轴传动环节所产生的反向间隙。 展开更多
关键词 数控机床 反向间隙 加减速控制
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基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究 被引量:3
16
作者 陈晓兵 廖文和 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期44-47,共4页
针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的... 针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。 展开更多
关键词 进给速度优化 S曲线加减速控制 机床运动特性 分段刀轨
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数控进给系统加减速控制研究 被引量:9
17
作者 徐创文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期360-362,共3页
数控进给系统在起始和停止阶段 ,应避免产生冲击、失步、超程和振荡 ,以保证运动部件平稳准确定位。提出了加减速控制采用指数规律控制方法 ,基于指数规律获得数学模型 。
关键词 数控进给系统 加减速控制 指数规律
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CNC系统加减速控制对机床结构的影响研究 被引量:2
18
作者 胡韶华 赵超纯 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第1期61-65,共5页
机床振动是影响机床寿命和性能的重要因素之一,加减速运动是在运行过程中激发数控机床振动的重要来源,因此研究数控系统(CNC)加减速控制对机床结构的影响是很重要的。首先建立了切削力和运动之间关系、机床振动与加减速控制的关系,然后... 机床振动是影响机床寿命和性能的重要因素之一,加减速运动是在运行过程中激发数控机床振动的重要来源,因此研究数控系统(CNC)加减速控制对机床结构的影响是很重要的。首先建立了切削力和运动之间关系、机床振动与加减速控制的关系,然后通过对加速度信号的谱分析,发现直线型加减速控制中方波型加速度信号的带宽较宽,而S型加减速控制中梯形波加速度信号是一个带通滤波器激发机床,阐明了方波型加速度信号是激发机床模态振动的根本原因。最后在数控铣床V600上的试验结果表明,直线型加减速控制引起的机床振动在模态17.5、29、38.2、43.3 Hz是S型加减速控制的220%、300%、250%、333%. 展开更多
关键词 数控机床 可靠性 振动 加减速控制
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一种实时前瞻的NURBS曲线加减速控制方法 被引量:2
19
作者 王更柱 梁宏斌 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第6期103-106,110,共5页
结合NURBS曲线加减速机制,依据插补精度与进给速度的关系,提出了一种实时前瞻的NURBS曲线加减速控制方法。在保证给定弓高误差的基础上,通过对速度尖点的划分,将NURBS曲线划分为若干段,并对各个分段进行相应的速度规划处理。在速度规划... 结合NURBS曲线加减速机制,依据插补精度与进给速度的关系,提出了一种实时前瞻的NURBS曲线加减速控制方法。在保证给定弓高误差的基础上,通过对速度尖点的划分,将NURBS曲线划分为若干段,并对各个分段进行相应的速度规划处理。在速度规划过程中,选择相应的加减速曲线,重新计算并修正加减速时间段,得到相应的速度和加加速度,从而得到平滑的速度过渡曲线。通过仿真比较,验证了所提出的实时前瞻的五段S曲线加减速控制算法的正确性、有效性和实时性。 展开更多
关键词 实时前瞻 NURBS曲线 加减速控制 自适应
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DOG-I型并联数控机床加减速控制 被引量:1
20
作者 赵辉 高峰 彭斌彬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第6期21-23,共3页
针对五轴并联数控机床的特点 ,文章在已有的研究基础上提出一种加减速控制方法。首先 ,在程序段的插补周期内均分其刀具姿态改变量 ,解决了刀具姿态变化问题 ;其次 ,根据并联机床的运动学特性 ,限制其刀具进给速度 ,并对伺服输入进行检... 针对五轴并联数控机床的特点 ,文章在已有的研究基础上提出一种加减速控制方法。首先 ,在程序段的插补周期内均分其刀具姿态改变量 ,解决了刀具姿态变化问题 ;其次 ,根据并联机床的运动学特性 ,限制其刀具进给速度 ,并对伺服输入进行检查 ,通过细分进给量来控制伺服输入速度在一个合理的范围之内。这种加减速控制方法简单易行 ,具有较大的实用价值。 展开更多
关键词 并联机床 加减速控制 数控机床 DOG-I型 数控 数控机床
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