數控系統(tǒng)速度前瞻控制算法及其實現.pdf

1、數控技術作為支持現代裝備制造業(yè)的關鍵性技術，對航空航天、汽車、輪船等制造業(yè)的發(fā)展起著重要作用，對制造裝備的功能和性能起決定性作用。數控加工中加工路徑的尖銳拐角及高曲率容易引起過切、機床震動和數據饑餓等現象，嚴重影響加工質量和加工速度。
　　 本課題提出的數控加工速度前瞻控制算法能夠自動分析加工路徑，發(fā)現并處理路徑危險點，對速度軌跡提前規(guī)劃，實現速度的平滑過渡，防止過切等現象，能有效保證較高的加工效率及加工精度。
　　 本

2、文在江蘇省自然科學基金(招標)項目(No.BK2003005)、國家自然科學基金(No.51005122)和航空基金(No.2008ZE52049)的資助下，系統(tǒng)研究了前瞻控制中的加減速算法、連續(xù)微小線段的自適應前瞻控制策略、以及參數曲線的前瞻控制方法并且探討了NURBS曲線的S型加減速前瞻控制策略。論文的主要工作如下：
　　 在前瞻控制算法的組成構架中，加減速算法作為研究的基礎，本文首先建立了數控前瞻控制中的加減速算法的通用模

3、型，系統(tǒng)分析了前瞻中加減速算法中位移、速度、加速度等變化量，并且充分考慮了前瞻時速度軌跡和實際加工速度軌跡之間的誤差，提出了一種實際加工中的速度誤差修正方法，使實際加工速度嚴格按照前瞻時的軌跡進行，為以后研究各種曲線的前瞻控制奠定了基礎。
　　 針對目前數控加工常用的將曲線離散成微小線段的加工方法，提出了一種針對連續(xù)微小線段的自適應前瞻控制方法。首先通過分析微小線段銜接處的速度約束條件，確定其銜接處的最優(yōu)速度，并且根據實際加工路

4、徑曲率自適應的確定前瞻距離。通過優(yōu)化控制策略，最大程度減少了迭代計算。
　　 針對參數曲線的加工特點，提出了一種參數曲線的前瞻控制算法。此算法根據參數曲線的曲率自適應地調整插補速度，并且根據相鄰插補點的速度差值分析加工路徑上的速度敏感點，通過比較分析速度敏感點，在前瞻路徑上對速度進行統(tǒng)一加減速規(guī)劃，在滿足機床加減速性能的同時，提高了加工表面質量和加工效率。
　　 在分析參數曲線前瞻控制的基礎上，針對目前復雜曲面中常用的N