數(shù)控系統(tǒng)速度前瞻控制算法及其實現(xiàn).pdf

1、數(shù)控技術(shù)作為支持現(xiàn)代裝備制造業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù)，對航空航天、汽車、輪船等制造業(yè)的發(fā)展起著重要作用，對制造裝備的功能和性能起決定性作用。數(shù)控加工中加工路徑的尖銳拐角及高曲率容易引起過切、機床震動和數(shù)據(jù)饑餓等現(xiàn)象，嚴重影響加工質(zhì)量和加工速度。
　　 本課題提出的數(shù)控加工速度前瞻控制算法能夠自動分析加工路徑，發(fā)現(xiàn)并處理路徑危險點，對速度軌跡提前規(guī)劃，實現(xiàn)速度的平滑過渡，防止過切等現(xiàn)象，能有效保證較高的加工效率及加工精度。
　　 本

2、文在江蘇省自然科學基金(招標)項目(No.BK2003005)、國家自然科學基金(No.51005122)和航空基金(No.2008ZE52049)的資助下，系統(tǒng)研究了前瞻控制中的加減速算法、連續(xù)微小線段的自適應(yīng)前瞻控制策略、以及參數(shù)曲線的前瞻控制方法并且探討了NURBS曲線的S型加減速前瞻控制策略。論文的主要工作如下：
　　 在前瞻控制算法的組成構(gòu)架中，加減速算法作為研究的基礎(chǔ)，本文首先建立了數(shù)控前瞻控制中的加減速算法的通用模

3、型，系統(tǒng)分析了前瞻中加減速算法中位移、速度、加速度等變化量，并且充分考慮了前瞻時速度軌跡和實際加工速度軌跡之間的誤差，提出了一種實際加工中的速度誤差修正方法，使實際加工速度嚴格按照前瞻時的軌跡進行，為以后研究各種曲線的前瞻控制奠定了基礎(chǔ)。
　　 針對目前數(shù)控加工常用的將曲線離散成微小線段的加工方法，提出了一種針對連續(xù)微小線段的自適應(yīng)前瞻控制方法。首先通過分析微小線段銜接處的速度約束條件，確定其銜接處的最優(yōu)速度，并且根據(jù)實際加工路

4、徑曲率自適應(yīng)的確定前瞻距離。通過優(yōu)化控制策略，最大程度減少了迭代計算。
　　 針對參數(shù)曲線的加工特點，提出了一種參數(shù)曲線的前瞻控制算法。此算法根據(jù)參數(shù)曲線的曲率自適應(yīng)地調(diào)整插補速度，并且根據(jù)相鄰插補點的速度差值分析加工路徑上的速度敏感點，通過比較分析速度敏感點，在前瞻路徑上對速度進行統(tǒng)一加減速規(guī)劃，在滿足機床加減速性能的同時，提高了加工表面質(zhì)量和加工效率。
　　 在分析參數(shù)曲線前瞻控制的基礎(chǔ)上，針對目前復雜曲面中常用的N