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NURBS CURVE INTERPOLATOR WITH ADAPTIVE ACCELERATION-DECELERATION CONTROL 被引量:2
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作者 刘凯 赵东标 陆永华 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2008年第4期241-247,共7页
The feedrate profile of non-uniform rational B-spline (NURBS) interpolation due to the contour errors is analyzed. A NURBS curve interpolator with adaptive acceleration-deceleration control is presented. In interpo-... The feedrate profile of non-uniform rational B-spline (NURBS) interpolation due to the contour errors is analyzed. A NURBS curve interpolator with adaptive acceleration-deceleration control is presented. In interpo- lation preprocessing, the sensitive zones of feedrate variations are processed with acceleration-deceleration control. By using the proposed algorithm, the machining accuracy is guaranteed and the feedrate is adaptively adjusted to he smoothed. The mechanical shock imposed in the servo system is avoided by the first and the second time derivatives of feedrates. A simulation of NURBS interpolation is given to demonstrate the validity and the effectiveness of the algorithm. The proposed interpolator can also be applied to the trajectory planning of the other parametric curves. 展开更多
关键词 numerical control systems INTERPOLATION adaptive algorithms NURBS curve interpolator adaptive acceleration and deceleration limited jerk
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Research on cubic polynomial acceleration and deceleration control model for high speed NC machining 被引量:10
2
作者 Hong-bin LENG Yi-jie WU Xiao-hong PAN 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第3期358-365,共8页
To satisfy the need of high speed NC (numerical control) machining, an acceleration and deceleration (acc/dec) control model is proposed, and the speed curve is also constructed by the cubic polynomial. The proposed c... To satisfy the need of high speed NC (numerical control) machining, an acceleration and deceleration (acc/dec) control model is proposed, and the speed curve is also constructed by the cubic polynomial. The proposed control model provides continuity of acceleration, which avoids the intense vibration in high speed NC machining. Based on the discrete characteristic of the data sampling interpolation, the acc/dec control discrete mathematical model is also set up and the discrete expression of the theoretical deceleration length is obtained furthermore. Aiming at the question of hardly predetermining the deceleration point in acc/dec control before interpolation, the adaptive acc/dec control algorithm is deduced from the expressions of the theoretical deceleration length. The experimental result proves that the acc/dec control model has the characteristic of easy implementation, stable movement and low impact. The model has been applied in multi-axes high speed micro fabrication machining successfully. 展开更多
关键词 High speed NC machining acceleration and deceleration (acc/dec) control model Cubic speed curve Discrete mathematical model Adaptive acceleration and deceleration control algorithm
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A Generalized Acceleration and Deceleration Approach for Continuous Small Line Blocks with Look-ahead 被引量:3
3
作者 LUO Fuyuan~1 ZHOU Yunfei~1 YIN Juan~2 (1.National Technical Research Center-Numerical Control System,School of Mechanical Science and Engineering,Huazhang University of Science and Technology,Wuhan 430074,China, 2.School of Machinery and Automobile Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 234009,China) 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S3期1052-1058,共7页
Generally complex 3D contours are divided into a lot of continuous small line blocks by CAD/CAM software. When these small line blocks are used in conventional way,machine tool has to stop at the end of one move befor... Generally complex 3D contours are divided into a lot of continuous small line blocks by CAD/CAM software. When these small line blocks are used in conventional way,machine tool has to stop at the end of one move before continuing on to the next to meet accuracy requirement,which results in inefficiency.Look-ahead is an intelligent function that aims at adjusting the feed rate automatically to achieve maximum productivity while maintaining accuracy.By now most researchers just utilize the simplest linear acceleration(ACC)and deceleration(DEC)to deal with look-ahead intelligence.A generalized ACC/DEC ap- proach and corresponding optimal look-ahead algorithm based on dynamic back tracking along a doubly linked list are proposed.An improved rounding strategy for reducing interpolation errors is also presented.By using the proposed techniques,arbitrary velocity profiles that offer look-ahead feature and have the desired ACC/DEC characteristics for movement of a lot of continuous line blocks can be generated efficiently.Both simulations and experiments showed the productivity was dramatically increased without sacri- fice of accuracy. 展开更多
关键词 acceleration and deceleration numerical control BACK tracking LOOK-AHEAD INTERPOLATION
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Algorithm for Smooth S-curve Feedrate Profiling Generation 被引量:13
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作者 CHEN Youdong WEI Hongxing SUN Kai LIU Miao WANG Tianmiao 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第2期237-247,共11页
The algorithms for feedrate profile generation,such as linear and S-curve profiles,have been widely used in machinery controllers,and these algorithms can greatly improve the smoothness of motion.However,most of the a... The algorithms for feedrate profile generation,such as linear and S-curve profiles,have been widely used in machinery controllers,and these algorithms can greatly improve the smoothness of motion.However,most of the algorithms lead to the discontinuous acceleration/deceleration and jerk,or high jerk levels,which is very harmful to machine tool or robot in most occasions. This paper presents a smooth S-curve feedrate profiling generation algorithm that produces continuous feedrate,acceleration,and jerk profiles.Smooth jerk is obtained by imposing limits on the first and second time derivatives of acceleration,resulting in trapezoidal jerk profiles along the tool path.The discretization of smooth S-curve feedrate is realized with a novel approach that improves the efficiency without calculating the deceleration point in each sampled time.To ensure that the interpolation time is a multiple of the value of sampled time,the feedrate,acceleration,jerk,and jerk derivative are recalculated.Meantime,to improve the efficiency,the interpolation steps of all regions are computed before interpolation.According to the distance of trajectory,the smooth S-curve acceleration and decelerations are divided into three blocks:normal block,short block type-Ⅰ,and short block type-Ⅱ.Finally feedrate discretization of short block type-Ⅰand type-Ⅱis obtained with considering the efficiency.The proposed generation algorithm is tested in machining a part on a five axis milling machine,which is controlled with the CNC system for newly developed high-speed machine tools.The test result shows that the smooth S-curve approach has the smoother feedrate,acceleration,deceleration,and jerk profiles than S-curve.The proposed algorithm ensures the automated machinery motion smoothness,and improves the quality and efficiency of the automated machinery motion planning. 展开更多
关键词 s-curve acceleration/deceleration feedrate control computer numerical control(CNC)
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基于STM32的步进电机加减速轨迹规划算法 被引量:1
5
作者 徐建明 徐金辉 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期465-472,共8页
针对传统步进电机开环控制下加减速过程中柔性冲击大、失步和过冲等问题,结合STM32单片机提出了一种离散化的、带有电流调节的S曲线加减速控制算法。首先,通过多项式算法构建连续光滑的S曲线,根据矩频特性拟合转速和转矩的关系,联立转... 针对传统步进电机开环控制下加减速过程中柔性冲击大、失步和过冲等问题,结合STM32单片机提出了一种离散化的、带有电流调节的S曲线加减速控制算法。首先,通过多项式算法构建连续光滑的S曲线,根据矩频特性拟合转速和转矩的关系,联立转速和功率的关系,推导出电流计算方法;然后,对连续的S曲线进行等时间间隔采样,完成对S曲线的离散化;最后,在Keil平台进行算法代码编写,将编译后的工程文件下载到STM32中,通过步进电机的速度和位置跟踪实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 步进电机 S曲线 加减速控制
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基于改进三角函数加减速的一步拐角过渡法
6
作者 王太勇 贾松辉 陈木正 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1001-1009,共9页
加减速控制是数控系统的关键技术之一,影响着零件加工时的高效性和平稳性,同时由于传统数控系统在加工复杂的曲线曲面时,需要生成的大量连续微线段,这不仅增加了数控系统的负担,且在拐角处仅G0连续,导致在拐角处频繁加减速和机床振动,... 加减速控制是数控系统的关键技术之一,影响着零件加工时的高效性和平稳性,同时由于传统数控系统在加工复杂的曲线曲面时,需要生成的大量连续微线段,这不仅增加了数控系统的负担,且在拐角处仅G0连续,导致在拐角处频繁加减速和机床振动,降低零件加工效率和加工质量.两步法拐角过渡是先进行轨迹光顺再进行速度规划,不仅步骤繁琐,而且降低了加工效率.因此,针对传统三角函数中最大加加速度只存在峰值导致加工效率降低的问题,本文先对加减速连续性较好的传统三角函数加减速控制算法进行改进,以sin^(2)x作为加加速度的基函数建立加减速规划的模型,并在其运动模型中增加匀加加速度加减速阶段.针对数控加工中连续微线段拐角处加工效率低、插补轨迹连续性低的问题,提出了新的一步法拐角过渡方法.该方法是通过一步法拐角过渡算法在速度规划阶段直接完成轨迹光顺.最后根据轮廓误差和机床各轴动态性能的限制对过渡时间、速度、加速度及加加速度进行约束.实验证明,提出的方法能够进一步提高加工中的加减速柔性,能够利用最大加加速度持续加减速,且在保证加工效率的基础上提高伺服控制的跟随精度,使得误差检测的精度能够满足要求. 展开更多
关键词 拐角过渡 三角函数加减速 柔性加减速 数控系统
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高质量加工五次多项式速度规划算法研究
7
作者 盖荣丽 杜晓燕 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期58-63,共6页
通过分析直线、指数、S曲线以及正弦函数几种常用的加减速算法,针对传统的速度规划算法存在的加工曲线不连续以及加工过程出现振荡、加工精度低等问题,提出适用于高质量加工的五次多项式速度规划算法,将整个加工过程分段,细化每一段的方... 通过分析直线、指数、S曲线以及正弦函数几种常用的加减速算法,针对传统的速度规划算法存在的加工曲线不连续以及加工过程出现振荡、加工精度低等问题,提出适用于高质量加工的五次多项式速度规划算法,将整个加工过程分段,细化每一段的方程,并介绍对于待定的NURBS曲线使用五次多项式速度规划算法进行插补的过程,针对快速插补和实时插补两个阶段进行优化。结尾根据仿真加工实验图像得出结论,该算法实现了加工过程中运动曲线的连续变化、柔性变化。并将加工精度控制在理想范围之内,适应于高质量的加工。 展开更多
关键词 五次多项式 插补算法 加工精度 加减速控制 连续速度 柔性加工
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售货机升降系统S型速度控制策略
8
作者 冯高明 邱文仙 金明磊 《电子科技》 2024年第5期54-61,共8页
在传统三闭环控制方式下,售货机升降接货系统易因启停过程中加速度突变产生冲击,导致系统运行不平稳。针对这一问题,文中对传统升降系统加减速控制策略进行改进,加入前馈和微分负反馈,提出一种S型速度曲线控制算法。根据路径规划判别条... 在传统三闭环控制方式下,售货机升降接货系统易因启停过程中加速度突变产生冲击,导致系统运行不平稳。针对这一问题,文中对传统升降系统加减速控制策略进行改进,加入前馈和微分负反馈,提出一种S型速度曲线控制算法。根据路径规划判别条件将S型速度曲线分为七段式、六段式和四段式3种,并给出各路径约束条件下的参数求解方法和具体执行流程。将该算法运用到升降控制系统中进行仿真和实际工况测试,实验结果表明,与传统三闭环控制相比,文中所提控制策略可以提高售货机升降系统运行的平稳性,减小冲击,使速度曲线更加柔和,并能够保持较好的跟踪性能。 展开更多
关键词 加减速控制 S型速度曲线 升降系统 加速度突变 冲击 售货机 控制策略 跟踪性能
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Designing method of acceleration and deceleration control schedule for variable cycle engine 被引量:11
9
作者 Linyuan JIA Yuchun CHEN +2 位作者 Ronghui CHENG Tian TAN Reran SONG 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第5期27-38,共12页
Studies show that different geometries of a Variable Cycle Engine(VCE)can be adjusted during the transient stage of the engine operation to improve the engine performance.However,this improvement increases the complex... Studies show that different geometries of a Variable Cycle Engine(VCE)can be adjusted during the transient stage of the engine operation to improve the engine performance.However,this improvement increases the complexity of the acceleration and deceleration control schedule.In order to resolve this problem,the Transient-state Reverse Method(TRM)is established in the present study based on the Steady-state Reverse Method(SRM)and the Virtual Power Extraction Method(VPEM).The state factors in the component-based engine performance models are replaced by variable geometry parameters to establish the TRM for a double bypass VCE.Obtained results are compared with the conventional component-based model from different aspects,including the accuracy and the convergence rate.The TRM is then employed to optimize the control schedule of a VCE.Obtained results show that the accuracy and the convergence rate of the proposed method are consistent with that of the conventional model.On the other hand,it is found that the new-model-optimized control schedules reduce the acceleration and deceleration time by 45%and 54%,respectively.Meanwhile,the surge margin of compressors,fuel–air ratio and the turbine inlet temperature maintained are within the acceptable criteria.It is concluded that the proposed TRM is a powerful method to design the acceleration and deceleration control schedule of the VCE. 展开更多
关键词 acceleration and deceleration control schedule optimization Steady-state reverse method Transient-state reverse method Variable cycle engine Virtual power extraction method
原文传递
变循环发动机模式转换对加减速性能的影响
10
作者 余秋霞 胡骏 +1 位作者 王为丽 谷彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期16-28,共13页
变循环发动机具有单外涵与双外涵两种工作模式,根据使用场景或发动机性能匹配需求可能在加减速过程中进行模式转换。为了评估模式转换对加减速性能的影响,建立了可在加减速过程中进行模式转换性能模拟的过渡态性能计算模型,对比分析了... 变循环发动机具有单外涵与双外涵两种工作模式,根据使用场景或发动机性能匹配需求可能在加减速过程中进行模式转换。为了评估模式转换对加减速性能的影响,建立了可在加减速过程中进行模式转换性能模拟的过渡态性能计算模型,对比分析了引入模式转换后的加减速特性。结果表明:模式转换控制规律对风扇工作线和发动机加速性有影响,设计时应使风扇工作线变化平稳,同时在保证发动机稳定工作的前提下缩短模式转换时间;模式转换可使减速过程中的风扇最小喘振裕度从2%提高至15%,从而消除风扇喘振裕度对减速供油规律的限制,进而改善发动机减速性能。 展开更多
关键词 变循环发动机 模式转换 控制规律 加减速 喘振裕度
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一种加加速度连续平滑的新型柔性加减速控制算法
11
作者 王树峰 孟新宇 杜毅龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期81-85,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 数控机床 加减速控制 正弦函数 速度规划
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数控机床XY工作台插补中滤波技术
12
作者 陈振炜 李艳林 +1 位作者 阴雷鸣 朱进全 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期154-158,163,共6页
在插补过程中,程序段与程序段之间在衔接处的转向,导致在程序段衔接处产生加速度突变,容易引起机床震动,为平滑加速度,对各轴速度进行低通滤波,对各轴速度进行低通滤波即是对各轴的速度曲线进行平滑,从而消除加速度突变,使得机床运行平... 在插补过程中,程序段与程序段之间在衔接处的转向,导致在程序段衔接处产生加速度突变,容易引起机床震动,为平滑加速度,对各轴速度进行低通滤波,对各轴速度进行低通滤波即是对各轴的速度曲线进行平滑,从而消除加速度突变,使得机床运行平稳。基于数控机床XY工作台进行研究,采用有限脉冲响应(FIR)数字滤波器进行轴滤波,证明了对轴位置点滤波卷积运算,即是对速度进行滤波,并且对滤波产生的轮廓误差进行分析,并且结合实际数控机床加工情况,对滤波后产生的进给量过小问题进行分析并做补偿处理。该方法应用于数控激光切割系统,结果证明该方案能改善系统性能,提升系统加工的平稳度。 展开更多
关键词 S形加减速 插补器 FIR数字滤波器 滤波误差控制 滤波补偿
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基于多项式加减速的多头螺纹磨削算法研究
13
作者 张威 吴双峰 +1 位作者 贺明茹 邢虎 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2050-2059,共10页
对多头螺纹进行磨削加工时,为了实现砂轮与切入点对齐,砂轮需要回到零点,并在零点等待一转信号和主轴转过偏转角度,而等待固定的信号会导致插补效率降低。针对这一问题,设计了一种基于混合非对称多项式加减速控制算法的多头螺纹快速分... 对多头螺纹进行磨削加工时,为了实现砂轮与切入点对齐,砂轮需要回到零点,并在零点等待一转信号和主轴转过偏转角度,而等待固定的信号会导致插补效率降低。针对这一问题,设计了一种基于混合非对称多项式加减速控制算法的多头螺纹快速分头算法。首先,分析了螺纹分头原理和砂轮切入方法,提取了切入点选择特征;然后,采用分区建立了插补时间规划模型,根据插补时间规划方法和砂轮切入点选择特征,建立了砂轮与每个切入点对齐的脉冲时间变化模型;之后,根据五次速度曲线加减速控制算法和三次速度曲线加减速控制算法的基本原理,设计了混合非对称多项式加减速控制算法模型,建立了参数控制模型及快退区目标速度预测模型;最后,采用MATLAB仿真的方法,验证了多头螺纹快速分头算法的正确性和有效性。研究结果表明:在工况1、工况2条件下(螺纹头数分别为20、25,其他条件相同),顺序切入和对称切入的加工效率分别提高了12.98%、0.67%,根据工况参数可以确定加工效率最高的砂轮切入方法;采用变加减速控制的方法,在快退区减速段可以实现±4 ms的容差控制目标,降低了砂轮与切入点对齐算法的容差压力;采用混合非对称多项式加减速控制算法,可以对多头螺纹快速分头插补和加加速度进行柔性控制,以提高螺纹分头的效率。 展开更多
关键词 多头螺纹分头算法 五次速度曲线 三次速度曲线 插补时间规划 螺纹切入点 混合非对称加减速控制算法 参数控制模型
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一种改进机械臂轨迹规划算法研究
14
作者 陈磊 《机械工程师》 2024年第8期111-115,119,共6页
传统S型加减速规划算法计算量大及机器人存在最大速度、最大加速度、最大加加速度的阈值,难以根据时间参数规划出一条用时最短曲线。为解决此问题,文中提出一种采用非线性跟踪微分器动态调参加减速规划算法。首先,在传统S型加减速规划... 传统S型加减速规划算法计算量大及机器人存在最大速度、最大加速度、最大加加速度的阈值,难以根据时间参数规划出一条用时最短曲线。为解决此问题,文中提出一种采用非线性跟踪微分器动态调参加减速规划算法。首先,在传统S型加减速规划的基础上,引入了自抗扰控制技术中的非线性跟踪微分器(Nonlinear Tracking Differentiator);其次,利用跟踪微分器的离散表达形式得到了加加速度、加速度、速度和位移随时间变化的曲线;最后,跟踪微分器以位移、最大速度、最大加速度及最大加加速度为限制参数,能够规划出用时最短的曲线。仿真试验结果表明,改进的S型加减速规划算法能够将运行时间缩短27.5%,有效地提高了系统的工作效率。 展开更多
关键词 自抗扰控制 非线性跟踪微分器 实时动态调参 S型加减速规划 时间最短
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基于改进复合三角函数的伺服压力机轨迹规划研究 被引量:1
15
作者 徐道春 吕明青 +3 位作者 邵珠峰 陈涵玉 胡益玮 王传英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期450-458,共9页
为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合... 为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。 展开更多
关键词 伺服压力机 轨迹规划 库伦-粘性摩擦模型 加减速控制 多目标优化
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连续轨迹段平滑过渡的前瞻插补算法 被引量:2
16
作者 王树峰 孟新宇 杜毅龙 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期64-70,共7页
针对数控机床处理连续轨迹段时启停频繁、加工过程中因加速度突变所引起的冲击振动,进而导致加工效率及精度降低等问题,以多项式为基础,构建一种柔性加减速控制的前瞻插补算法。首先,在相邻轨迹转折点处建立圆弧过渡模型,根据轨迹误差... 针对数控机床处理连续轨迹段时启停频繁、加工过程中因加速度突变所引起的冲击振动,进而导致加工效率及精度降低等问题,以多项式为基础,构建一种柔性加减速控制的前瞻插补算法。首先,在相邻轨迹转折点处建立圆弧过渡模型,根据轨迹误差及加速度等约束条件求得过渡圆弧处的最大转接速度;其次,为实现加加速度可导、加速度连续可导,提出一种基于多项式的柔性加减速算法;再次,基于柔性加减速算法和前瞻控制实现对连续轨迹圆弧衔接处速度的规划;最后,在运动平台上进行对比试验验证。试验结果表明,提出的前瞻插补算法满足系统的轨迹精度要求,速度和加速度曲线连续平滑且没有突变,保证了加工过程中的平稳性并提高了效率。 展开更多
关键词 数控机床 加减速控制 圆弧过渡 前瞻插补
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基于粒子群优化的改进四次S型加减速控制算法 被引量:1
17
作者 张青山 吴正平 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第8期3338-3344,共7页
针对基于传统三次S型加减速算法在数控机床起止端加加速度不连续,存在柔性冲击,以及传统四次S型加减速算法模型繁复,时间复杂度高的问题,设计加加速度曲线在加速区间、减速区间的开始和结束阶段连续不断变化,提高了速度曲线变化的平滑性... 针对基于传统三次S型加减速算法在数控机床起止端加加速度不连续,存在柔性冲击,以及传统四次S型加减速算法模型繁复,时间复杂度高的问题,设计加加速度曲线在加速区间、减速区间的开始和结束阶段连续不断变化,提高了速度曲线变化的平滑性,减低了工件加工运行时间。同时,提出一种基于粒子群算法的速度规划方法,根据加减速控制模型构建其适应度函数,继而得到加减速规划所需的所有参数。最后通过MATLAB对所提算法进行仿真实验。结果表明:所提算法能有效降低系统的柔性冲击,并提高加工精度和运行效率。 展开更多
关键词 数控系统 加减速算法 四次S形曲线 速度规划 粒子群算法(PSO)
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数控系统S型加减速控制方法研究 被引量:1
18
作者 程膺豪 贾衡 +2 位作者 马欢 晏伟 蔡飞 《机电工程技术》 2023年第4期173-176,215,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 加减速控制 S型曲线 误差
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用于核酸提取样本容积最优化的等频率运动控制
19
作者 蒋新 姚佳 +4 位作者 李东书 王天一 李金泽 李莹雪 周连群 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第11期157-165,共9页
为实现核酸提取振荡运动下样本容积最优化,将等频率运动控制算法应用于核酸提取过程中,通过提高核酸提取运动过程的平稳性,使振荡运动下核酸样本容积得到有效提升。基于搭建的STM32高精度控制平台,通过等频率离散化的方式控制步进电机使... 为实现核酸提取振荡运动下样本容积最优化,将等频率运动控制算法应用于核酸提取过程中,通过提高核酸提取运动过程的平稳性,使振荡运动下核酸样本容积得到有效提升。基于搭建的STM32高精度控制平台,通过等频率离散化的方式控制步进电机使用Sigmoid曲线实现加减速过程,实现步进电机的平滑、精确控制。提出的等频率离散加减速运动控制算法可解决变速过程中速度变化不平稳问题。对比等时间采样的实验表明,相同实验参数下,采用等频率离散的方式比等时间离散能更快达到目标频率。在精度对比上,采用等频率离散的方式在定位精度上比等时间离散法提高39.47%。在核酸提取应用中,等频率离散法比等时间离散法可有效提高核酸样本容积20.62μL。与传统Sigmoid函数模型实现S型曲线加减速控制算法相比,等频率离散法可提升运动定位精度使抽提过程更加顺滑,有效提高了核酸提取振荡运动下的样本容积。 展开更多
关键词 步进电机 核酸提取 加减速控制 SIGMOID函数 定位精度
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电动舵机系统柔性加减速控制算法研究
20
作者 随凯 柴波 赵亚妮 《微电子学与计算机》 2023年第9期12-20,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 电动舵机 加减速控制 柔性控制
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