文档介绍：工学硕士学位论文
连续轨迹的 S 型速度规划的研究
RESEARCH ON S-SHAPED CONTINUOUS
TRAJECTORY PLANNING
王允航
哈尔滨工业大学
2010 年 12 月
国内图书分类号：TG659 学校代码：10213
国际图书分类号：621 密级：公开
工学硕士学位论文
连续轨迹的 S 型速度规划的研究
硕 士研究生：王 允 航
导 师：李 建 刚 副 教 授
申请学位：工学硕士
学科、专业：控制科学与工程
所在单位：深圳研究生院
答辩日期：2010 年 12 月
授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index: TG659
.: 621
Dissertation for the Master Degree in Engineering
RESEARCH ON S-SHAPED CONTINUOUS
TRAJECTORY PLANNING
Candidate： Yunhang Wang
Supervisor： Associate Professor Jiangang Li
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Specialty： Control Science and Engineering
Affiliation： Shenzhen Graduate School
Date of Defence： Dec, 2010
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘 要
在当今的工业领域中，数控设备已经成为不可或缺的自动化设备之一，
同时它的使用已经越来越普遍。随着加工产品复杂性的提高，对数控设备的
精度要求也越来越高。为了保证其加工精度，数控机床的平稳运行就变的非
常重要。
本文通过对速度曲线的分析，发现速度曲线中存在一些相同变化趋势的
速度点，这些速度点之间的波动给机床的加工造成了不必要的震动。为了消
除掉这些震动，文中提出了一种应用曲线拟合算法的寻找同趋势速度坐标点
的方法。该算法中利用趋势相同速度点之间的一些特性，确定算法处理的趋
势段。之后采用一段大梯形曲线近似的方法，将这段趋势段整理为一段大的
梯形速度曲线，同时将原有的位置信息映射到大的梯形速度曲线中。为了进
一步平滑速度曲线，采用 S 型速度曲线和正弦速度曲线的上升段和下降
段，来代替大梯形速度曲线的上升和下降段，进而消除了速度衔接处的速度
波动，达到平滑机床进给速度的作用。
通过应用这种算法对一些实际加工路径的仿真处理，我们发现在同趋势
段中的速度波动明显减弱，相应的加速度波动也有所缓解，达到了一定的平
滑效果，在速度衔接处平滑过渡消除了加加速度带来的机床震动。