一种基于函数逼近的柔性加减速算法研究

嵌入式数控系统优点诸多,但系统资源、处理能力有限。三角函数加减速算法拥有柔性冲击小、精度高的优点,但其计算复杂,当运用在嵌入式数控系统时,难以满足系统的高实时性要求。针对这个问题,提出一种加减速算法,基于最佳平方逼近方法,利用多项式函数逼近三角函数,进而推理、构建出完整的加减速方程,随后分析算法在不同情况下的速度规划。最终对该算法进行了仿真分析并在以MCU为控制器的数控平台进行了实验,结果表明:算法在保留三角函数曲线柔性的同时降低了计算复杂度,提高了加工效率。

一种Jerk连续的正弦函数平方曲线加减速算法研究

针对传统直线加减速和指数加减速算法在进给过程中具有柔性冲击,特别是S曲线加减速存在加加速度不连续问题,提出了一种位移、速度、加速度、Jerk都连续的正弦函数平方曲线加减速算法。通过仿真实验结果表明,正弦函数平方曲线加减速算法是一种具有Jerk连续的新型柔性加减速方法。

输电线路除冰机器人的S形曲线加减速算法设计

为提高输电线路除冰机器人的工作效率,达到节能的目的,提出了一种将S形曲线应用于机器人运动轨迹规划的方法。该方法充分利用了S形曲线的诸多优点,并对传统的复杂S形曲线算法进行了改进,采用4段加减速后退、2段加速前进的轨迹规划算法,同时还给出了相应的数学描述,最后通过仿真验证了该算法的实用性。

一种改进四次S曲线的加减速算法研究

传统数控机床中电机的运动控制采用梯形加减速、三次S形加减速控制算法,使得加速度和加加速度不连续,易对电机产生柔性冲击。采用四次S形加减速控制算法时,因计算繁琐,时间复杂度高,使得加工运行时间长。为改善这一状况,提出一种新的四次S形加减速控制算法并进行验证。结果表明:该算法能有效减少加工时间,降低加工中的柔性冲击,提高电机工作效率,延长电机的寿命和提升加工零件的质量。

速率转台S曲线加减速算法研究

速率转台常用的加减速算法有直线加减速和指数加减速两种方法。这两种加减速方法都存在加速度突变,容易对被测设备产生冲击。讨论了转台采用S形曲线加减速的方法,保证了电机性能的充分发挥并有效的减小了冲击,从而实现转台的平稳运行,同时给出了该方法的计算机控制算法。

基于logistic模型的步进电机加减速算法研究

步进电机由于结构简单以及稳定性高的特点,被广泛应用于控制领域。步进电机的控制涉及到频繁的启停,速度以及加速度的突变会严重影响设备的寿命,需要进行速度规划,设计基于logistic模型的步进电机加减速算法,算法具有更强的可用性,调试起来也更方便,同时将传统的七段式S型加减速算法简化成五段式S型加减速算法,提高系统启动以及停止过程中的平滑性,防止发生失步、堵转和过冲。

CNC系统中几种加减速算法研究与比较

分析了CNC系统中直线、指数、四次曲线、三角函数曲线、S曲线加减速控制曲线,并对这几种加减速控制算法的优缺点进行了比较,重点讨论了三角函数和曲线柔性加减速算法.

王立仁和他的珠算乘加除减速算法

在我的人物专访生涯中，这是非同寻常的一次：不是对方发出采访邀请，而是我被他的事迹所感动主动找上门去；不是面对面聚谈采访，而是通过神交信访的方式。因此，我想说：《王立仁和他的珠算乘加除减速算法》是我的被感动之作，但愿也能感动读者诸君。

多项式拟合柔性加减速算法的研究

针对传统直线加减速和指数加减速算法在进给过程存在柔性冲击大的缺点,提出采用4次多项式对位移函数进行拟合,来构造加减速曲线的模式。并对这种模式进行详细的分析和探讨。

基于5次多项式的实时可变J_(max)加减速算法研究

S型加减速算法已成熟地运用于各种加工场合,但并不适合于对系统柔性要求较高、加工曲面曲率连续变化的情况。在给出标准5次项模型的基础上,提出了根据曲率实时可变Jmax的加减速机制,在进一步增强系统柔性的同时,满足对复杂工件表面加工的要求。

球形电动机正弦函数平方曲线加减速算法研究

文中主要研究了三自由度永磁球形电动机的正弦函数平方曲线加减速算法的轨迹规划。对球形电动机建立正逆运动学模型,利用运动学方程求解出正逆解,并对欧拉角进行奇异性分析,对正弦函数平方曲线进行了理论分析与数字仿真分析,其结果表明了此加减速算法在角位移、角速度、角角速度和角加加速度方面的优良特性。

基于正矢平方型曲线加减速算法的堆垛机立柱振幅研究

目的为了提高堆垛机运动的平稳性,解决传统S型曲线加减速算法中加加速度不连续而影响堆垛机立柱瞬时振幅的突变冲击问题,新提出一种正矢平方型曲线加减速算法。方法通过推导堆垛机立柱结构的振动方程,构造以正矢平方函数为核心的加减速算法模型,搭建Simulink振动仿真模型,之后与传统S型、正矢型曲线加减速算法一起代入Simulink振动模型进行对比仿真,再对立柱振幅结果进行分析。结果正矢型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的约减小了2.6%,正矢平方型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的大约减小了4.2%。结论所述正矢平方型加减速算法的速度、加速度、加加速度曲线皆连续。基于该算法的堆垛机兼顾平稳性的同时,立柱振幅更小,与其他算法相比,控制结果更优。

一种简化S型加减速算法的研究

基于数控系统的加减速实现理论,研究了一种简化S型加减速速度曲线模型,并针对简化S型加减速模型分析了其加减速过程中的位移、速度、加速度等变化特征。通过对简化S型加减速模型的特性分析,提出在不同起点、终点速度要求下的速度曲线细分方法,并通过仿真验证其可行性。

Jerk曲线连续的改进S型加减速算法研究

高精度的运动平台中,冲击是影响运动平台运动精度以及平稳性的重要因素。针对传统S型加减速算法所存在的Jerk曲线存在突变的问题,提出了一种Jerk曲线光滑的高平稳改进S型加减速算法。首先,以具有高柔性的正弦函数为基础,构造Jerk曲线;其次,为了克服嵌入式系统中计算正弦函数困难的问题,应用切夫雪比多项式逼近正弦函数,获得完整的加减速控制算法。在此基础上,进一步推导得出不同条件下各个阶段具体的时间规划;最后,在MATLAB环境中,进行仿真实验。实验结果表明,改进加减速算法的Jerk曲线连续且光滑,可实现不同初始参数下的平稳运行,提高了运动平台的控制精度。

自动加减速算法对数控加工误差的影响

研究了数控装置指数加减速控制算法,分析了稳态与动态位置误差产生的数学模型以及它们对螺纹和转角切削等数控加工的误差,提出了消除或减小加工误差的方法。

步进电机S型加减速算法改善研究

步进电机控制系统运行过程中,传统的加速曲线由于存在突变的加速容易导致步进电机发生失步,对电机的精度控制与位置控制造成不良影响。以S型加减速算法控制电机为例,分析了S型加减速算法并进行了改善,改善后的S型加减速算法在控制步进电机的运行中速度变化均匀、过渡顺滑,在精度控制与位置控制中有良好的效果。

《珠算乘加除减速算法》读后

读《珠算》２００２年第３期江志伟先生的《王立仁和他的珠算乘加除减速算法》［１］文章后。笔者又有不少的感慨。

基于布谷鸟算法的数控系统加减速参数规划

针对传统加减速参数规划算法只适用于其对应加减速模型,移植性差以及求解动力学参数效率低的问题,提出一种适用于加减速段加加速度曲线中心对称模型的加减速参数规划算法。首先,构建加减速段加加速度曲线中心对称的模型,同时基于时间最优的原则,将模型内动力学参数规划问题转变为求解最优化问题;其次,具体化加减速段内加加速度首段曲线,构建最大速度与最短运动时间之间的映射关系;最后,设计布谷鸟算法内适应度函数,迭代寻找最优解。仿真实验证明,所提出算法能够适用于三阶、四阶S形以及正弦模型等复杂模型,求解效率较传统二分算法以及牛顿迭代法分别有65.8%、36.5%的提升,同时证明算法有效性、可靠性。

不同加减速控制算法的能耗分析与比较

首先推导了理想加减速控制算法的最小能耗和梯形、二次样条曲线、S曲线、AS曲线加减速算法的速度函数,然后根据速度函数与电动机耗能之间的关系求出了各加减速控制算法的耗能函数,并通过Matlab编程求最小值,发现当梯形曲线的加速时间和二次样条曲线的加加速时间分别设为T/3和T/6;S曲线的加加速时间和匀加速时间分别设为0.01T和0.31T;AS曲线的加加速时间和匀加速时间分别设为0.01T和0.34T,减速段时间调节系数R2设为0.98时,能够分别获得加减速算法基于能量最优的速度轮廓。最后通过计算不同加减速算法在不同时间设置情况下的耗能,与最优速度轮廓的耗能比较,得出同一算法在不同时间参数设置时能耗差别明显,此外不同算法之间的能耗水平也有明显差别。

基于S型加减速的自适应前瞻NURBS曲线插补算法

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。