NURBS曲线S形加减速寻回实时插补算法

针对高速高精加工中传统的NURBS算法沿曲线方向进行单一插补时,曲线的弧长与参数之间无精确的解析关系、进给速度又总是受到非线性变化的曲线曲率约束,导致基于S型加减速进行NURBS插补时,曲线长度的实时计算以及对减速点的预测十分困难,无法获得曲线余下部分的速度约束信息,而且在进行实时插补的过程中可能出现计算负荷过大、导致数据饥饿的现象,影响整个系统的实时性。针对以上问题,提出了一种寻回插补实时算法。该算法不依赖于曲线弧长的精确计算,采用正向与反向同步插补的方法。在前瞻插补模块中先对曲线进行逆向插补,确定正反向插补的校验点,以及正向插补所需的相关信息;在实时插补模块中,通过对比校验点的速度,判断是调用逆向插补的数据还是继续进行正向插补,从而实现满足速度约束条件的最优插补。该算法无须求解高次方程并可以保证以确定的速度通过曲率极值点和曲线终点,很好地保证了插补过程中的实时性。通过插补实例证明了算法简单高效、适应性以及实时性好,能够满足高速高精度数控加工的要求。

开放式数控软PLC系统的研究

在开放式数控系统体系中,为了使软PLC结构开放,将软PLC系统分为了开发系统和运行系统两个模块。针对翻译型编译原理的软PLC不利于数控系统的开放性与灵活性这一问题,提出了依据解释型编译原理,利用逐行扫描,关键字匹配的方法来开发软PLC系统。研究了对指令表程序的逐行拾取和循环执行的解释型运行系统,并给出了具体的实施方案。为了解决Windows系统的非实时性问题,设计了基于Windows+RTX(Real-Time e Xtension)的软件开发平台,来满足运行系统的实时性。最后通过实例,验证了解释型软PLC系统功能的可靠性,实现了控制开放式数控系统逻辑指令功能的目的。