一种椭圆插补的改进算法

针对现有基于圆心角分割的椭圆插补算法插补公式复杂,影响数控插补加工的实时插补速度的问题,在时间分割插补算法原理的基础上,提出一种基于圆心角分割的椭圆插补改进算法,推导出改进的插补公式,得到具体的算法流程.通过实例计算与分析表明,在同一NC平台上,该改进算法能够达到基于圆心角分割的椭圆插补类似算法的插补精度,并具有更好的实时性.     

NURBS曲线机床动力学特性自适应直接插补

提出了一种具有机床动力学自适应能力与曲线前瞻控制能力的NURBS曲线插补算法．算法通过分析加工曲线的几何特征与机床的动态特性,获取曲线插补的前瞻控制信息;并用于指导实时插补．整个插补分两个阶段,首先通过曲线性态与机床特性,运用遗传算法,获取曲线中特殊点的信息,作为曲线插补的前瞻控制信息;然后依据此信息,在实时插补中对插补速度进行校验调整,实现高速曲线插补．该算法较目前同类算法有三个优点：具有机床适应性,能在不同的机床上均可加工出高质量的工件;加工轮廓精度高,进给速度可随曲线曲率自适应调整,保证了插补的轮廓精度;速度波动小,既保证了加工件的表面质量,又避免对机床造成过量冲击．     

一种新型并联动力头的前馈控制策略与实验

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turbo PMAC的力矩偏置设置功能,将补偿力矩按照粗插补周期发送给基本伺服系统,进而减少偏差反馈所需的控制能量.在新型三坐标并联动力头上进行了不同工况的实验,证明该控制策略易于实现,通用性强,可大幅减少高速运动下的跟随误差和力矩波动,明显改善系统的动态特性,提高运动精度.     

CNC系统逐点比较直线插补的新算法

插补技术是机床数控系统的核心技术,逐点比较直线插补法是直线轮廓的插补算法之一,其算法的优劣直接影响零件直线轮廓的加工精度和加工速度.文章在传统的逐点比较直线插补算法的基础上,提出以八方向进给取代传统的四方向进给,研究了偏差最小的走步方向的实现方法,同时研究了保证数控机床坐标进给连续的偏差递推计算过程.结果表明,新算法可以提高零件轮廓的逼近精度且减少了插补计算次数,从而提高了零件直线轮廓的加工精度和加工速度.     

基于PMAC的碳素电极螺纹加工车床数控化改造

针对普通车床加工大直径、大牙形碳素电极螺纹存在的精度和效率问题,根据车床加工锥螺纹的工作原理,采用旋风铣削的方式,构建基于PMAC的开放式数控系统,将CW61160普通车床改造为数控碳素电极螺纹加工专用机床,改造后的车床能完成程序解释、计算插补、伺服控制等任务.通过实际生产检验,车床改造部分满足国家数控重型卧式车床精度标准要求.     

基于PSO--BP网络的数控系统插补控制研究

插补控制是数控机床加工控制的核心技术,将智能优化算法和神经网络技术相结合,建立了PSOBP网络的插补控制模型。以坐标位置和速度为输入,下一点坐标位置、切线角、曲率半径为输出,搭建了BP网络模型,采用PSO优化算法对网络权值和阈值进行优化处理,最终获得PSO-BP插补控制模型。通过复杂加工曲线仿真试验分析,验证了PSO-BP网络数控系统插补控制的有效性。提出的数控系统插补控制能够提高复杂零件插补的精度和速度,对超精密零件加工的插补控制提供了一定的参考。     

一种连续小线段高速插补算法

为使自行研发的机床数控系统具有连续小线段高速加工能力,该文以离散的方法建立了一种全新的插补算法。该算法以级数求和的方法推导了S型加减速控制模型,并以小线段夹角为参变量控制拐点通过速度建立了小线段速度衔接模型,在此基础上,算法将插补过程分解为插补预处理及插补点计算两个步骤,预处理中对小线段进行速度规划并设计了线段间速度的递推处理方法,插补点仅需根据当前速度及线段方向向量即可求出。通过对系统输出的插补点数据分析以及数控系统实际运行测试表明：该算法的加减速控制连续平滑,小线段加工程序具有较高的运行速度。     

一种实时前瞻的自适应NURBS插补算法

在考虑速度稳定性和加工误差精度的基础上,设计了一个非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)的实时自适应插补系统.开发的插补系统能够在大部分的插补过程中保持进给速度稳定,并且根据曲线的形状,自适应地调整进给速度,通过一个实时的前瞻加减速处理模块,在速度变化敏感区对加减速进行处理,同时满足了机床加减速能力的要求.通过NURBS曲线插补仿真计算的例子,显示了开发的实时自适应插补系统能够满足高速高精度插补的要求,验证了所设计的实时前瞻自适应NURBS插补算法的可行性.     

自由曲面五轴平底刀加工路径的NURBS化

在对等残留高度的路径规划方法进行改进的基础上，以较高的精度求得了刀具路径上的离散切削点；并基于NURBS样条插补理论，实现了在五轴机床上使用端铣刀加工自由曲面时加工路径的NURBS化，解决了曲面加工中，以真线插补计算的切削点点列作为加工机床的输入时，加工文件容量过大且加工路径不连续的问题。实例表明了在精度相同的情况下，该方法相对于直线插补理论，在减少加工数据量方面及保证刀具沿加工路径运动时速度连续方面具有明显的优越性。     

基于LabVIEW的数控铣床螺旋插补算法

采用螺旋插补算法控制刀具的运动轨迹以实现加工工件的螺旋形状,并运用LabVIEW软件对算法进行了仿真.结果表明,该插补算法能够在数控铣床中实现,并能够插补出高精度的螺旋线,满足数控铣床插补实时性的要求.     

Turbo PMAC运动学控制机理研究和应用

分析了Turbo PMAC多轴运动控制器的运动学功能，在实验的基础上对其运行和控制机理进行了研究。研究证明，可以将正运动学程序和逆运动学程序直接下载到Turbo PMAC中，由Turbo PMAC独立完成运动学计算和运动轨迹粗插补。对正运动学的作用做了分析，提出了在缺少正运动学时的控制策略和方法，使Turbo PMAC的运动学控制功能更具现实意义。     

球面并联机构运动学解析与控制系统研究

结合基于球面并联机构的数控回转台的开发,推导出其运动学正,逆解模型的解析表达,并根据并联机构虚实映射的特点,提出在二次（粗、精）插补策略的基础上,采用“双缓存原理”,以“PMAC＋PC”为硬件平台,设计并开发了球面并联机构数控系统。该方法对各类并联机床数控系统的开发具有指导意义。     

基于开放式结构的并联机床数控系统建造

结合并联机床数控采用以“PC＋适配器”为硬件平台,以Windows操作系统为软件平台建造样机的开放式数控系统,着重研究数控系统的总体方案、硬件平台建筑技术、多任务实时调度策略、用户界面设计技术及并联机床仿真技术,并按照软件工程思想编制了数控系统软件。     

二阶PVT算法

文章在PVT算法中利用负曲率方向,替代了牛顿方向,弥补了Hesse阵不是半正定时牛顿方向不存在的缺点。通过二阶步长准则确定步长因子的策略来求解并行步中的子间题,得到了一个修正的PVT算法。该算法构造的点列收敛到的点,满足极小点的二阶必要条件,故称为二阶PVT算法。     

基于FFT加窗与插值算法的接地电阻测量新方法

目的 通过对FFT算法进行改进,抑制接地电阻测量中的背景噪声与杂波干扰,精确测量接地电阻,方法基于加窗插值算法的改进型FFT算法.结果 改进型FFT算法抑制了频谱泄露,提高了测量精度.结论 仿真实验表明该方法明显提高了接地电阻测量的精度.     

基于非均衡系数小波变换的插值算法研究

为了在不改变系统硬件的条件下获得高分辨率的图像,对双线性等传统插值方法和小波插值方法进行了分析,提出基于非均衡系数匹配的小波插值算法,通过对小波插值的各个高频子图进行降幅,并配合不同的幅度系数,获得了高分辨率插值图像.试验结果证明:这种方法运算量小、计算速度快、能提高插值复原图像的效果,应用于热图像同样有效.试验中峰值信噪比相对于双线性插值法提高0.5 dB以上.     

基于约束粒子群优化的克里金插值算法

针对常规克里金插值算法中的不足之处,通过改变粒子群算法中粒子多样性,结合地质变量的特征和数据特征,提出了一种改进的插值方法——基于约束粒子群优化的克里金插值算法,在粒子群优化过程中,通过高斯变异、样本点权重系数设定、搜索范围约束等方式提高了插值精度。实验结果表明:基于约束粒子群优化的克里金插值算法可以获得高精度的插值效果,优于常规的克里金插值。     

基于自适应选择滤波系数的插值算法

针对不同分辨率的视频序列采用相同阶数滤波器进行分像素插值不能进一步提高编码性能的问题, 提出 了基于自适应滤波器的分像素插值算法。 该算法根据设定的 3 个不同分辨率视频序列区域, 自适应选择不同 阶数的插值滤波器; 在 3 个不同分辨率视频序列区域内, 根据像素间相关性将高阶插值滤波器替换为低阶插值 滤波器, 实现滤波器的自适应选择。 实验结果表明, 相对于 HEVC(High Efficiency Video Coding)标准算法, 该 算法使峰值信噪比值平均提高了 0. 14 dB, 比特率平均降低了 0. 37%, 对不同分辨率视频序列都具有较好的编 码性能及鲁棒性。