一种加加速度连续平滑的新型柔性加减速控制算法

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。

基于S曲线加减速控制的列车运行速度控制研究

针对目前轨道交通乘客日益增长的舒适性需求,本文旨在探讨基于S曲线加减速控制方法的轨道交通列车运行速度控制。该方法已应用于全自动运下列车运行速度控制中。经过试验验证,该方法能够使列车在加减速过程中平稳运行,并满足速度要求。研究结果表明,基于S曲线加减速控制方法的轨道交通列车运行速度控制效果良好。

数控系统S型加减速控制方法研究

为满足高速高精数控加工,保障机床加工性能与稳定性,提出一种误差补偿优化方法。基于微积分思想与等比例分配原则,通过多项式计算对理想插补过程与实际插补过程的误差开展分析原因,讨论了当前系统加减速过程中误差产生的原因,发现误差主要存在于插补过程中产生的弓高误差,构建了误差分配数学模型,将插补过程产生的弓高误差累和,根据速度变化规律平均分配在插补的整个过程中。MATLAB仿真结果表明,加入误差补偿优化后能有效实现速度的平滑过渡,同时减小了实际插补过程产生的位移误差,使得拟合曲线更加符合理想情况,保证了加工的稳定性和加工精度,且相比传统方法,优化后的算法复杂度更低,对分析机床加减速性能的研究有一定的参考价值。

电动舵机系统柔性加减速控制算法研究

加减速控制技术是电动舵机控制系统中的一项重要技术.为减小传统非柔性加减速控制算法对电机设备造成的振动,消除系统的柔性冲击,对三种柔性控制算法进行了研究.通过控制加加速度值,七段式S型加减速算法实现了加速度的连续变化,但加加速度仍存在突变;余弦加减速算法进一步提高系统柔性,消除了柔性冲击;加加速度连续的加减速算法完全消除了加加速度的突变,同时具有高度的柔性.通过算法仿真和舵机系统模型仿真,验证了三种柔性控制算法的适用性,对不同需求场合下的加减速算法选择给出了建议,表明了电机控制应综合实际需求、系统柔性、精度要求等各个方面选择合适的算法.

基于新型柔性加减速控制算法的前瞻插补研究

为解决数控系统处理连续微线段时启停频繁以及插补过程中加速度突变等问题,通过建立圆弧过渡转接模型,根据转折点处的约束条件规划出过渡圆弧处的最优衔接速度,基于新型柔性加减速控制算法对多轨迹段进行速度前瞻规划。经过实验验证,该前瞻插补算法输出的轨迹误差不超过系统给定的最大值,且速度和加速度曲线连续平滑,在满足加工要求的同时能最大限度地提高加工效率,达到了实验最初设计目的。

数控系统中S型曲线加减速控制算法研究

为了解决数控系统中S型加减速算法解析式方法缺乏的问题,提出一种7段式S型曲线加减速控制算法。该算法将所有7段式S型曲线可能出现的情况归纳为11个一元多次方程,再利用求根公式得到加减速时间。自主研发一种多轴运动控制卡,验证了7段式S型曲线加减速控制算法的所有情况。验证结果表明:该算法简单有效、运行稳定,能够满足高速高精度数控要求。

全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法

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。

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

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。

一种新型的Jerk连续加减速控制方法研究

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。

步进电机加减速控制技术研究

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。

三次多项式型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.

步进电机短位移高响应加减速控制方法研究

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。

NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究

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。

基于FPGA的数控加减速控制器的设计

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。

数控系统加减速控制与程序段终点速度规划

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。

NC伺服的加减速控制算法的研究与实现

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。

数控机床加减速控制算法及加工误差分析

研究了数控机床伺服系统加减速控制的指数算法,分析了稳态与动态位置误差产生的数学模型,以及它们对螺纹和圆弧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。

基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制

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。

三轴联动数控雕刻机加减速控制算法的研究

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。

基于加减速控制的半闭环数控机床反向间隙补偿

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。