正切運(yùn)動(dòng)控制算法研究及其在數(shù)控服裝裁剪機(jī)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著服裝、紡織等輕工業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控服裝裁剪機(jī)、數(shù)控提花機(jī)等數(shù)控設(shè)備作為該領(lǐng)域CAD/CAM系統(tǒng)和自動(dòng)化生產(chǎn)線的核心設(shè)備，也成為了進(jìn)一步研究和開發(fā)的重要內(nèi)容。插補(bǔ)功能是數(shù)控設(shè)備的控制系統(tǒng)中最重要的功能，插補(bǔ)算法的精度和穩(wěn)定性將直接影響到CNC系統(tǒng)的性能指標(biāo)。本課題針對(duì)數(shù)控服裝裁剪機(jī)及數(shù)控提花機(jī)等設(shè)備的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，提出正切運(yùn)動(dòng)控制的概念，并對(duì)不同類型曲線的正切運(yùn)動(dòng)控制算法進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)衣片的裁剪運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬，驗(yàn)正了對(duì)于平面各曲線該種算

2、法的有效性，滿足了此類設(shè)備的運(yùn)動(dòng)要求。 本文首先對(duì)數(shù)控服裝裁剪機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)的軟件、硬件結(jié)構(gòu)以及數(shù)控服裝裁剪機(jī)的裁剪過(guò)程和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，提出了正切運(yùn)動(dòng)控制的概念。 本文以時(shí)間分割插補(bǔ)算法為理論基礎(chǔ)，根據(jù)正切運(yùn)動(dòng)的要求，由此研究了直線和圓弧的正切運(yùn)動(dòng)控制算法。在改進(jìn)傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，加入C軸的同時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了四象限統(tǒng)一編程和自動(dòng)過(guò)象限，使插補(bǔ)算法更加簡(jiǎn)單。將算法編程并實(shí)現(xiàn)對(duì)具體直線和圓弧的插補(bǔ)計(jì)算，并對(duì)插補(bǔ)結(jié)

3、果進(jìn)行分析，結(jié)果表明:該算法能夠有效實(shí)現(xiàn)正切運(yùn)動(dòng)要求并且插補(bǔ)誤差滿足加工要求。 根據(jù)加工對(duì)象輪廓曲線的特點(diǎn)，本文還對(duì)參數(shù)曲線和樣條曲線的正切運(yùn)動(dòng)控制算法進(jìn)行研究。在詳細(xì)分析和比較了各種曲線插補(bǔ)算法之后，對(duì)試探修正法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，并加入了步長(zhǎng)修正和C軸的同時(shí)控制，探索研究了一種通用的變步長(zhǎng)試探修正正切插補(bǔ)算法。并將此插補(bǔ)算法應(yīng)用在一般參數(shù)曲線、三次參數(shù)樣條曲線、Bezier樣條曲線和B樣條曲線的正切運(yùn)動(dòng)控制中。在Bezier樣條

4、和B樣條曲線的正切運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算中，采用了德卡斯特里奧算法和B樣條的遞推定義，通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算得到曲線上的點(diǎn)，避免了在插補(bǔ)之前根據(jù)型值點(diǎn)或控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算樣條曲線參數(shù)方程過(guò)程中復(fù)雜的運(yùn)算，使插補(bǔ)運(yùn)算更為簡(jiǎn)便。將算法編程并實(shí)現(xiàn)對(duì)具體參數(shù)及樣條曲線的插補(bǔ)計(jì)算，并對(duì)插補(bǔ)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明:該算法能夠根據(jù)曲線曲率控制曲線的插補(bǔ)步長(zhǎng)，在曲線上不同曲率段產(chǎn)生疏密不同的插補(bǔ)點(diǎn)，保證了曲線形狀；實(shí)現(xiàn)了正切運(yùn)動(dòng)的要求；并且插補(bǔ)誤差滿足加工要求。 最