数控速度规划中的时间最优凸优化方法.pdf

文档介绍：第卷第期计算机集成制造系统
21 1
年月
2 0 1 5 puter Integrated Manufacturing Systems 0 1 5
DOI:.
数控速度规划中的时间最优凸优化方法
方晨曦, 张辉, 叶佩青, 梁文勇
12, 12, 12, 3
清华大学机械工程系北京
(1. , 100084;
清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室北京
2. , 100084;
甘肃省数控机床工程技术研究中心甘肃天水
3. , 741024)
摘要针对数控高速高精加工中的速度规划问题考虑速度电机力矩和轮廓误差等约束条件对以时间最
: , 、,
优为目标的凸优化方法进行了研究。建立了包含轮廓误差等约束与速度平滑因子的完整速度规划模型,通过参数
离散化使问题转化为静态最优问题。为改善求解效率并保证全局最优解,将离散规划模型中的复杂非凸目标函数
和约束通过数学变换最终转化为凸优化问题,得到多项式时间的全局最优解。通过数值仿真实验验证了该方法的
有效性,分析了平滑因子的影响与计算效率。
关键词:数控系统;速度规划;凸优化;时间最优
中图分类号文献标识码
:TP273 :A
Convex optimization approach in time-optimal feed-rate planning C
, , ,
FANG Chen-xi1 2 ,ZHANG Hui1 2 ,YE Pei-qing1 2 ,LIANG Wen-yong3
( of Mechanical Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China;
Key Lab of Precision/Ultra-precision Manufacturing Equipments and Control,Beijing 100084,China;
Engineering Research Center C Machine Tool,Tianshui 741024,China)
Abstract:Aiming at the feed-rate planning problem C high-speed high-precision machining,a time-optimal feed-
rate planning method with the constraints of velocity,viscous friction,torque and contour error was
complete feed-rate planning model including contour error constraint and speed smoothing factor was established and
was converted into a static optimal model through parameteriza