基于NURBS插补算法的嵌入式数控系统的研究与开发.pdf.pdf

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功雒都件
基于插补算法的嵌入式数控
系统的研究与开发
谢黎明郑威靳岚沈浩
兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州
摘要:首先研究了曲线实时插补技术及其插补改进算法。提出的改进算法采用动态确定进给步长
的方法来求取参数空间上的参数增量。从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加
工。其次。通过的主控平台的软硬件设计。克服了当前数控平台的缺陷。实现了系统的
实时调度。提高了系统的可靠性和稳定性。最后。在传统控制算法的基础上。采用—
法整定控制参数,并将其应用于嵌入式数控系统的伺服控制部分中,并借助/
对选取的控制对象进行了仿真和分析。
关键词:插补嵌入式数控系统控制


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针对国内真正的嵌入式数控系统产品在市场上尚的软硬件设计,以及伺服系统控制算法的改进和
未问世的现状,本文通过对曲线实时插补技仿真,为复杂动态不确定系统的控制提供了新的方法。
术的研究、双处理器结构嵌入式数控系统
李泉等. —, ,
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:博士郑堤,:***出版社,.
:山东大学, 第一作者:张强,男,年生,讲师,硕士,主要
:***出版社,. 研究方向为数控技术。
一....,
编辑梁玉收修改稿日期:—一
::南京航空
文章编号: 薯曩譬
航天大学,
如果您想发表对本文的看法,请将文章编号填入读者意见调查表中的糨应位置。
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功能都件
改进的实时插补算法所示。
多数数控系统只支持直线、圆弧等插补功
能,对复杂型面、曲面轮廓零件的加工必须借助于
编程系统,将生成的零件曲线、曲面轮廓离
散成大量微段直线或圆弧来加工,不仅繁琐,还不可避
免地带来逼近误差,影响零件的加工精度、表面粗糙度
和生产率。因此,研究曲线的实时插补算法,
提高的轨迹功能,使系统能直接接受
曲线信息,对系统整体性能的提高极为
关键。
. 曲线的数学表达式
一条次曲线可以用分段有理样条多
项式定义,其形式如下:
∑∞,“
“——一
∑∞,
图实时插补流程图
式中:∞,,⋯,为权因子;,,⋯,为
控制点矢量;“为由节点矢量“。,“,⋯,
嵌入式数控系统的设计
“川按德布尔和考克斯递推公式决定的次规范
样条基函数。本文采用结构的嵌入式数控系统,该
. 改进的实时插补算法的实现系统具有运算能力强、成本低等特点。
本算法对参数的插补,采用快速递推的近似算法. 硬件系统的结构设计
来预估新插补点的参数。首先以参数对时间的一阶差在本文的嵌入式数控系统中,选择
分代替微分,即: 作为上位机,主要实现
—
人机界面,完成加工程