基于目标跟踪法的椭圆曲线插补和加减速算法研究

目的 满足椭圆曲线加工高速、高精度要求.方法 深入研究目标跟踪法对椭圆曲线的精确插补,算法结合弓高误差约束,能随椭圆曲线曲率自适应调整进给速度.提出了一种新的三次样条曲线加减速控制方法,该方法使加加速度呈线性变化,极大地减小了加工过程对数控机床造成的冲击.最后采用MATLAB进行实例仿真和性能验证分析.结果 该方法在椭圆轨迹插补过程中,插补最大轮廓误差不大于一个脉冲当量（0.001 mm）,切削进给速度基本保持恒定.结论 该算法运算速度快、误差小,实现了高速、高精度要求.     

关于数控系统加减速控制的研究

插补过程中的加减速控制的精度和速度是CNC系统的重要指标,决定了数控系统的性能优劣.在CNC装置中,为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对进给电机的脉冲频率或电压进行加减速控制.重点分析了指定脉冲控制方式下的直线型加减速控制方法和S曲线加减速控制方法.通过计算机仿真表明,直线型加减速方法计算简单,但是存在冲击;S曲线形和复合曲线加减速法不存在冲击,速度适中,但计算复杂.所以根据不同的控制精度、控制速度选择合适的加减速控制方法是很重要的.     

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。     

时间分割法正弦曲线插补算法研究

根据时间分割法的基本思想，从正弦曲线运动的物理意义出发，推导出插补正弦曲线的数学模型，提出一种新算法，分析了理论插补精度，编制出相应的轨迹插补程序，这种插补方法可获得较高的插补精度和插补速度，适用于不带数学协处理器的数控系统。     

时间分割法抛物线插补算法研究

根据时间分割法的基本思想，推导出抛物线插补的数学模型，提出一新的算法，分析了理论手势补精度，并编制了相应的轨迹插补程序，与其他插补方法的比较显示了新算法的优越性。     

典型二次曲线的统一插补

本文针对典型二次曲线的特点，对椭圆，抛物线，双曲线三种曲线的直接加工提出了一种统一的插补算法。     

数控系统中插补算法的优化设计

基于逐点比较法原理，提出中点插补算法作为数控系统控制步进的偏差判别依据，建立了插补算法的数学模型，对插补算法偏差判别函数进行了改进和完善，实例分析结果表明，中点插补算法使插补精度由原来的小于等于一个脉冲当量提高到小于等于0.5个脉冲当量，插补点大幅度地下降，系统的响应速度加快和插补精度提高。     

多段连续螺纹平滑过渡的插补方法

以线性加减速为例研究了螺纹过渡起始位置的确定方法;根据螺纹切削的基本原理,分析了通过重新计算加速度或螺距增量来确保过渡时间和过渡长度固定不变的方法;在此基础上,提出了一种多段连续螺纹平滑过渡的插补方法.仿真与加工实验表明,利用文中方法进行不同螺距或不同锥度多段连续螺纹切削时,加工轨迹没有明显的凸起和变化,可实现两段螺纹...     

三维激光切割数控系统的示教及插补算法研究

系统介绍了针对两种加工对象－空间曲面和任意平面的激光切割程序的示教生成方法；讨论了基于映射法的空间圆弧插补算法和对旋转影响的补偿控制算法相结合而得出的五轴联动插补算法。实于这些算法的新型五联动激光切割加工控制系统可以保证空间激光切割加工有效进行。     

圆锥曲线的角度逼近插补方法研究

根据角度逼近法圆弧插补原理，提出了椭圆弧、双曲线、抛物线（统称圆锥曲线）的角度逼近数控插补法，通过数学方法分别导出椭圆弧、双曲线、抛物线的插补递推公式，得到了简便的插补运算算法及程序，为数控机床提供了加工圆锥曲线的方法，并拓宽了CNC系统的插补功能。     

基于最小偏差法步进电机 加减速控制的研究

根据步进电机的运动特性,采取线性与指数相结合的线性-指数加减速方法,并把此加减速方法运用到具体的直线、圆弧加减速过程中,得到了最小偏差法直线、圆弧加减速控制的算法。采用直接计算的方式可以方便的改变加减速的时间、最高启动频率、最高运行频率以适应不同的加工状况。但是和查表方式相比,速度较慢,提出了多种方法以提高直接计算的速度,使整体的加减速方法的实施更加切实可行。     

基于可编程控制器的转速测量及步进电机升降速控制研究

为了实现动设备转速的实时监测,本文通过可编程控制器(PLC)的时基中断和计数器中断功能分别实现了基于数字式频率法和频率/周期法的转速测量。通过高速脉冲输出功能研究设计出了幂函数型、直线型以及指数型升降速曲线,对步进电机进行平稳可靠的控制。以活塞式压缩机满负荷的情况为例,通过具体程序设计和实验,采用频率/周期法成功实现了对压缩机曲轴转速的实时监测;并运用直线型控制曲线,实现了步进电机平稳的升速控制。     

冲床步进电机加减速运动的研究

在分析数控冲床伺服系统特点的基础上,根据步进电机的工作原理,研究了其加减速运动曲线,并采用定时器法对匀加减速运动进行了软件设计,给出了程序流程图.     

数控系统最小偏差插补算法的优化研究

在CNC系统中,插补算法的优劣影响着零件加工的质量和速度,而已有的算法大多无法满足插补精度高、轴连续运动的加工要求.针对这种情况.在二维直线插补基础上.提出了一种插补精度高的最小偏差法三维直线插补算法.     

驼峰减速带带宽比对汽车座椅垂直方向上加速度影响研究

针对汽车通过驼峰减速带会对乘坐人员产生不舒适影响,选取了不同带宽比减速带,并用软件ADAMS对减速带与汽车碰撞进行仿真,得到了减速带的不同带宽比对汽车座椅垂直方向上加速度影响参数,为驼峰减速带的选用和改进提供了依据。     

等步长抛物线时间分割插补算法

抛物线插补算法是抛物线轮廓数控加工的关键技术．文章从抛物线的标准方程出发,运用时间分割插补算法的基本原理,推导出等步长抛物线时间分割插补算法．该算法能保证实际步长稳定,从而保证进给速度稳定,并且每一个插补点都能位于抛物线轮廓上,插补精度高．     

基于摆线滚轮阴模基体的步长伸缩双圆弧插补算法

阴模基体加工精度是影响摆线金刚石滚轮制造精度的关键因素。为了提高摆线滚轮阴模基体在数控机床上的加工精度,首先求解出摆线滚轮阴模基体形面曲线方程,然后基于双圆弧插补法,建立摆线滚轮阴模基体步长伸缩双圆弧插补数学模型,利用数值分析方法求解插补节点数据,控制步长伸缩以调整插补误差。通过计算实例验证了算法的可行性,结果表明：双圆弧插补误差小于0.01μm,比直线插补误差降低75%;控制步长伸缩,在相同允差下拟合圆弧段数减少55%,提高了加工效率;插补数据拟合的加工仿真曲线光滑平整,刀具路径具备G1连续性。     

迭代算法的曲线插补进给速度控制方法

在数控加工中,为了满足较高的加工精度和保持恒定的进给速度要求,提高数控加工复杂零件的能力,数控系统插补器需要采用较复杂的插补算法,其计算量大,耗时多,影响加工速度.针对这一问题,根据参数曲线数控插补原理,指出了Taylor展开算法和迭代算法,给定曲线,利用当前弦长和当前插补点,精确算出下一插补点.在迭代次数和迭代误差都小于设定值时结束迭代,即可算出下一插补点,且保持当前点和速度,否则继续迭代直到满足要求为止,给出了基于迭代算法的曲线实时插补进给速度的控制方法.仿真实例结果表明,提出的算法能够满足各种不同参数曲线的加工.与常规插补算法相比,该算法通用性强,计算量小,进给误差小,计算精度高,提高了加工效率.     

基于Shannon采样定理的插值算法

在 Shannon采样定理的理论基础上 ,根据函数在等距点上的采样值 ,导出了对其区间内任意点插值计算的基本算法 ,并给出了应用 MATLAB语言的对称插值算法程序 .对一种简单函数的余项分析表明 ,插值余项与对称插值基点数 n成反比 ,计算时间与 n成正比 .就插值精度和计算速度与对应的 Lagrange插值算法作了初步的比较 .