反求NURBS曲線及其插補算法與速度控制研究.pdf

1、NURBS曲線能夠精確的統(tǒng)一表示標(biāo)準解析曲線和自由曲線，而且NURBS曲線形狀也容易控制。1991年國際標(biāo)準化組織將NURBS方法規(guī)定為工業(yè)產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學(xué)方法。
　　 因為其重要性，文中詳細說明了NURBS曲線的數(shù)學(xué)模型、性質(zhì)及其相關(guān)參數(shù)與曲線的關(guān)系以及各參數(shù)的計算方法。介紹了反求工程的相關(guān)知識，通過已知點求出樣條曲線，接著分析了S曲線加減速控制，并考慮了輪廓誤差控制和法向加速度限制控制，實現(xiàn)

2、了保證精度的具有加減速控制的NURBS插補方法，并通過單片機控制步進電機實現(xiàn)了對NURBS曲線的插補。
　　 本文的主要研究內(nèi)容與成果：
　　 綜述數(shù)控系統(tǒng)和自由曲線的發(fā)展?fàn)顩r，分析了NURBS曲線插補的研究現(xiàn)狀、CNC系統(tǒng)加減速控制方法。介紹和推導(dǎo)了NURBS數(shù)學(xué)模型、性質(zhì)及其相關(guān)參數(shù)，給出了NURBS曲線的不同定義形式和幾何特性。研究了反求工程中數(shù)據(jù)的獲得與數(shù)據(jù)點的處理，得到理想的型值點。通過獲得的型值點，反求出NU

3、RBS曲線的控制頂點，并列舉實例來說明曲線反求過程。接著對常用的加減速控制方法作了簡要的說明，選用了S曲線加減速模式。綜合考慮了基于最大弓高誤差限定的自適應(yīng)速度控制、基于法向加速度的速度控制、以及插補前S曲線加減速控制方法來規(guī)劃每一段曲線的進給速度。然后利用MATLAB軟件對給定的曲線進行本文的插補算法的計算，得出試驗結(jié)果與分析。
　　 最后在VC++6.0的開發(fā)環(huán)境中，結(jié)合OpenGL技術(shù)，開發(fā)出NURBS插補的顯示模型，利用