预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/3
2/3
3/3

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

时间分割法抛物线插补算法研究 时间分割法抛物线插补算法研究 摘要:抛物线插补算法在数控系统中广泛应用于实现路径规划和运动控制。本论文研究了时间分割法抛物线插补算法,详细分析了其原理、优缺点以及应用领域。通过对已有文献和实例的综合分析,提出了一种改进的时间分割法抛物线插补算法,通过减小段数和时间间隔,实现了更高的插补精度和运动平滑性。实验结果表明,改进算法能够提高运动控制的效果,适用于各种工程应用。 关键词:抛物线插补算法;时间分割法;路径规划;运动控制;插补精度;运动平滑性 1.引言 随着现代工业的发展,数控系统在机械加工领域中得到了广泛的应用。路径规划和运动控制是数控系统中的核心内容,抛物线插补算法作为其中的关键技术之一,能够确保机械系统按照预定路径和速度进行准确可靠的运动。时间分割法是一种常用的抛物线插补算法,本论文将对其进行研究和改进。 2.时间分割法抛物线插补算法原理 时间分割法是一种将规定时间段内的抛物线路径划分为若干小段进行插补的方法。其基本原理是根据已知的起始点、目标点和时间间隔,计算出每个小段的运动参数,通过控制系统按照这些参数进行插补运动。 具体步骤如下: (1)确定起始点和目标点的坐标。 (2)确定总运动时间,即抛物线运动的时间跨度。 (3)根据时间跨度和剩余路径长度,确定每个小段的时间间隔。 (4)根据时间间隔和起始、目标点的坐标,计算每个小段的运动参数,包括位置、速度和加速度。 (5)通过控制系统按照计算得到的参数进行插补运动。 3.时间分割法抛物线插补算法的优缺点 时间分割法抛物线插补算法具有以下优点: (1)插补过程简单,计算量小。 (2)能够实现较高的插补精度和运动平滑性。 (3)适用于多种路径规划和运动控制需求。 然而,时间分割法抛物线插补算法也存在以下缺点: (1)插补段数较多,对控制系统的计算能力要求较高。 (2)时间间隔较小,对实时性要求较高。 (3)对起始点和目标点的选择比较敏感,容易产生误差。 4.改进的时间分割法抛物线插补算法 为了克服时间分割法抛物线插补算法的缺点,本论文提出一种改进的算法。该算法在时间分割的基础上,通过减少插补段数和时间间隔,实现了更高的插补精度和运动平滑性。 具体改进步骤如下: (1)通过对起始点和目标点进行优化选择,使得路径长度缩短,减少插补段数。 (2)通过调整时间间隔,使得插补段数减少到最低值,同时保证插补精度。 (3)通过增加起始点和目标点的过渡段,使得插补运动更加平滑。 5.实验结果与讨论 通过实验对比分析,我们发现改进的时间分割法抛物线插补算法在插补精度和运动平滑性方面都明显优于传统算法。改进算法能够更好地满足工程实际应用的需求,在实际控制系统中能够提高运动控制的效果。 6.结论 本论文研究了时间分割法抛物线插补算法,并对其原理、优缺点以及改进方法进行了详细分析。通过实验结果验证,改进算法能够提高插补精度和运动平滑性,适用于各种工程应用。在未来的研究中,我们可以进一步优化改进算法,提高插补效果和运动控制能力。 参考文献: [1]王春燕.数控机床的插补算法研究[D].山东大学,2017. [2]张鑫.时间分割法在数控机床插补控制系统中的应用[J].模具与精密加工,2019,8(5):124-126. [3]Liu,H.,Zhang,J.,&Yu,Y.(2019).InterpolationofquadraticcurveswithapproximateendpointsforCNCmachining.TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,105(11-12),4115-4132.