高速数控加工轨迹拐角的速度平滑方法

基于梯形速度曲线的升降速控制方法,提出一种矢量过渡法来平滑处理高速数控加工的拐角轨迹和速度.通过超前分析,根据减速所需的最大距离求出开始过渡时的速度,并同时对相邻加工段进行插值;通过相邻加工段插值求出的位移相加,合成过渡时的曲线轨迹,进而求得过渡时的速度.实验结果表明,该算法能获得很好的速度响应和加工质量.

面向刀尖点速度平滑的五轴联动插补算法

针对五轴联动传统插补方法中存在的速度波动问题,提出了面向刀尖点速度平滑的五轴联动插补算法.综合考虑了机床动力学约束和刀具路径的几何约束,对各程序段段内进给速度、加速度和段间衔接速度进行优化,同时,采用工件坐标系下平均速度的方法对刀尖点速度进行平滑处理,导出了程序段起点速度的运动学约束条件,并给出了相应的进给速度调整方法.结果表明,所提出的算法进给速度平滑,加工时间比传统的插补算法缩短了62.7%.

基于速度平滑控制的高效非均匀有理B样条曲线插补算法

为提高曲面加工的质量和效率,提出了一种基于冗余误差和速度平滑控制的非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法先按照曲率大小将非均匀有理B样条曲线分段,再根据数控机床最大加速度调整分段,消除了曲率突变对加工的负面影响。同时为每个分段分别设置合适的编程进给速度,提高了加工效率。最后提出两段速度平滑控制方法,使速度过渡更为平滑。模拟试验证明了该算法的有效性。

一种具有前瞻功能的速度平滑算法

加减速控制是数控系统开发的关键技术之一,而速度平滑是数控加工理论的重要组成部分,文章采用直线加减速方式及算法,配以具有“前瞻”功能的平滑控制,对段间以及段内速度进行控制,从而使得在整个加工过程中速度变化平缓,连续,有效地减少了对机床的冲击,提高了加工速度和精度,提高了零件的加工质量。该算法使步进电机实现了宽广范围内的速度平滑控制,在实际应用中效果良好,将其应用于数控雕刻机中,刀具对机床的冲击明显地得到了降低。

实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法

在分析机床最大速度、加速度和速度不连续点对实际加工的影响的基础上,设计了一种能够实现速度平滑过渡的NURBS实时插补算法.算法首先进行一次预插补,求出减速过程中超出机床最大加速度以及速度不连续的点,并采用逆求的方法求出减速点.然后在实时插补时根据求出的减速点进行速度规划.仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,以较高效率实现速度的平滑过渡.

一元三次方程在矿机速度平滑中的应用与实现

速度平滑问题是高速数控加工及煤矿提升机为提高加工精度与设备寿命而提出的,针对该速度平滑问题建立分段模型,基于加速度与速度的关系,推导了各段速度、行程和时间的解析解,推导了模型中关键一元三次方程的通用解,并将其运用到速度平滑分段求解问题中。本方法应用于煤矿提升机速度平滑问题中,显示出易于程序实现、计算量小、过渡曲线平滑的特点,能很好适应高速运动设备速度平滑的场景。目前该方法已推广至多个实际项目中。

速度平滑距离与Vondrak平滑方法在高精度测量中的比较应用

随着卫星定位以及测定轨精度的提高,需要研究厘米量级的高精度测距系统;针对现有测控系统测量距离值存在较大随机误差的问题,提出了一种基于速度对距离值进行平滑的方法,以减小测距随机误差,并将之与Vondrak平滑方法作了对比;为了保证速度的解算精度,给出了一种基于三阶锁相环路的跟踪接收方案,并对环路跟踪精度、速度平滑时间选择及优化等进行分析和仿真;仿真结果表明,新提出的接收方案和速度平滑距离方法能够实现对不同动态目标信号的有效跟踪,有效降低距离测量的随机误差,可为高精度航天测控系统提供一种解决思路。

基于窗口速度平滑伪距的遥感平台定位算法

对浮空器遥感平台进行精密的控制定位是其完成对地观测、中继通信以及环境遥感等任务的关键。在自主地面测控系统对浮空器平台跟踪定位的基础上,给出加窗径向速度平滑伪距的多站跟踪定位方法。仿真结果表明:在GDOP值超过6的情况下,利用加窗速度平滑伪距方法仍能改善遥感平台定位的精度,而且能够有效地削弱测距链路中粗差的影响,从而自主地根据近地空间环境对浮空器进行控制。

基于卡尔曼滤波的多普勒速度平滑技术研究

使用多普勒测速仪对速度进行测量时,系统的测速精度在测量时延数据时会受到多种因素的影响而产生较大的误差,测速精度非常不稳定。为了解决这一问题,文章采用卡尔曼滤波的多普勒测速瞬时速度平滑方法,提高了系统的测速精度,有效地改善了工作中系统的测量稳定性。通过外场数据进行仿真验证,证明了该方法在实际应用中的有效性。

开放式数控雕刻机软件开发与一种速度平滑处理技术研究

结合开放式数控层次化结构,利用运动控制卡的基本运动功能,采用VC++编程开发工具,开发出一种三轴联动数控雕刻机的控制软件。为提高在大曲率拐点处的速度平滑性,依据一种改进的双曲正切函数模型,建立了拐点转角加速度与速度的非线性函数关系,从而提高系统高速高精度时轮廓轨迹的光滑性。实际雕刻实验进一步验证了该算法控制软件的可靠性与稳定性。

NURBS曲线敏感点速度平滑插补算法研究

NURBS插补相对于传统直线和圆弧插补具有极大优势,但其存在敏感点区域插补速度波动剧烈而引起超出机床加工运动能力范围的问题。为了提高NURBS曲线插补运动学性能,改善其加速度和加加速度轨迹突变问题,提出一种NURBS曲线几何特性的敏感点区域速度平滑的插补算法。其通过搜索G1或G2不连续的断点和具有大曲率的关键点,在这些敏感点处分别利用FIR级联滤波器进行S型加速度的平滑速度规划,而后采用断点处速度近似调整的方法,来对其运动学特性进一步改善。仿真和实验结果表明,该算法在敏感点处平滑速度规划和运动学性能良好。

论高速数控加工轨迹拐角的速度平滑方法

高速数控加工轨迹拐角的速度平滑方法,已成为高速数控中一种较为先进的方法。它是以矢量过渡的方式来处理轨迹拐角的速度。一些专家们用超常思维对高速数控进行细致研究,并结合轨迹拐角减速需要的最大距离得出矢量过渡时的速度,与此同时,得出邻近的加工插值,通过各种移位相加也得知:其算法能取得较好的速度配合与加工件质量。文章将阐明数控机床中轨迹的拐角速度平滑方法是以怎样的形式呈现在行业中的,并将其特点及意义叙述出来,已达到理论与实际相融合的效果。

微小程序段间速度平滑的指数加减速算法设计

为实现微小程序段间的速度平滑转接,提出基于微小程序段的指数加减速算法。该算法分析了指数加减速数学模型,并根据机床加工的离散周期特征,采用矢量转接算法原理求出机床的进给位移;通过预读转接角度、轮廓误差等数据控制微小程序段间的最大转接速度。实验证明,算法在满足加工精度的前提下,实现了微小程序段间速度平滑过渡,提高了数控加工的速度和效率。

一种S型加减速组合的速度规划算法

针对传统NURBS曲线插补S型加减速的改进难以在加工柔性和加工效率上同时兼顾的问题,提出一种将多种S型加减速组合的速度规划算法。选取分别在加工柔性和加工效率上单独改进的两种S型加减速,并设计了一种兼顾柔性和效率的新改进S型加减速。在速度规划中,根据简化后的4种加减速形式,灵活组合这3种S型加减速,并采取合并曲线分段的速度平滑方式,减少了曲线段间的速度波动。仿真结果表明:该算法能在提高加工效率的同时满足加加速度的连续,最终实现加工柔性和加工效率的兼得。

一种加窗速度平滑伪距的定位算法

海面传感器网络的跟踪定位受到海浪以及海杂波的影响,难以满足协同观测、协同通信以及协同环境遥感等任务的精度需求,针对这一问题文中提出了加窗径向速度平滑伪距的定位方法(WVSP),并利用MonteCarlo仿真技术分析了该算法应对海杂波和链路测距粗差的定位精度。仿真处理的结果表明:与常用的直接伪距定位法、速度平滑伪距定位法相比较,WVSP能够有效地削弱测距链路中粗差的影响,降低了海杂波的干扰,使定位精度收敛。

数控加工运动的平滑处理

为了满足高速加工的要求,提出假设圆弧过渡法来处理两相邻运动矢量拐角处的速度,过渡小圆弧的半径能随加工精度的变化而自动地调整,通过限制加工小圆弧的最大速度来限制拐角处的速度,利用超前分析的方法,根据减速所需的最大距离提出了一种多程序段运动平滑算法,实现进给速度提前减速,从而防止刀具在拐角处发生过载,并有效地减少了工件形状在拐角处,或小半径圆弧的加工误差;用等效的梯形加减速方法实现了S型曲线加减速的分析,导出了S型曲线加减速实时精确的插补算法,从而克服了用查表法来近似计算速度的缺点。这些算法简单、有效,已在最新开发的高速铣床上得到应用。在高速加工时获得了高的加工精度。

基于中凸变椭圆活塞椭圆截面车削的平滑-等时轮廓插补法

针对中凸变椭圆活塞椭圆横截面的车削成型,提出了一种等时轮廓插补法和速度平滑控制相结合的车刀轨迹优化方法.采用等时轮廓插补来控制车刀插补轨迹,提高了椭圆横截面关键点的定位精度;在此基础上,使用速度平滑控制方法来获得一个平滑的速度曲线,减少因为加速度突变带来的机械振动.实验证明,在使用平滑-等时轮廓插补方法后,机构的动态定位精度可提高到2μm.

多段连续螺纹平滑过渡的插补方法

以线性加减速为例研究了螺纹过渡起始位置的确定方法;根据螺纹切削的基本原理,分析了通过重新计算加速度或螺距增量来确保过渡时间和过渡长度固定不变的方法;在此基础上,提出了一种多段连续螺纹平滑过渡的插补方法.仿真与加工实验表明,利用文中方法进行不同螺距或不同锥度多段连续螺纹切削时,加工轨迹没有明显的凸起和变化,可实现两段螺纹的平滑过渡,从而证明了该方法的准确性、稳定性和可重复性.

速度误差和地震噪声对最小二乘逆时偏移的影响分析

随着勘探开发目标的日益精细化和复杂化,基于反演理论的最小二乘逆时偏移逐渐成为目前的发展趋势。为了使最小二乘逆时偏移更好地为油气藏的勘探开发服务,分析其不同条件下的成像效果,有助于在实际资料处理过程中指导处理人员做出适当的调整。为此,针对实际勘探过程中出现的偏移速度误差以及地震资料中存在噪声的情况,对比了最小二乘逆时偏移在不同条件下的成像效果。结果表明:在偏移速度存在系统误差的情况下,界面成像深度会出现误差,成像剖面难以反映实际构造形态;平滑后的偏移速度误差对最小二乘逆时偏移影响远小于偏移速度的系统误差,适当平滑可改善成像质量,但是过分平滑会影响成像质量;最小二乘逆时偏移能够压制部分噪声,但随着地震记录中噪声增强,弱反射逐渐被淹没,难以反映地下构造形态。

运动学约束下直线转角非对称平滑加工规划

为实现数控加工中直线转角处的连续平滑进给,提出了一类直线转角的非对称平滑加工规划方法。针对转角初末速度、加速度大小不同的情况,考虑直线转角处的运动学约束和几何误差约束,并将高次转角模型求解化简为线性规划问题,可直接解算转角参数,实现进给速率平滑与刀具轨迹平滑的同步规划,提高规划效率与加工效率。与对称转角平滑的仿真对比实验结果表明,所提方法在保证加工过程平稳的情况下效率与精度有所提高,运动平台样机实验验证了该方法的可行性。