PH曲線運動軌跡規(guī)劃算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、自由曲線的插補功能一直是數(shù)控機床的加工系統(tǒng)重點研究對象,目前常用的CAD/CAM系統(tǒng)基本上都具有自由曲線曲面的直接建模功能,但是國內(nèi)大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)卻僅僅具備直線和圓弧的直接插補技術(shù),國外的少數(shù)數(shù)控機床還具有拋物線插補功能但不具備自由曲線直接插補功能。在加工復雜型曲線時,傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法是采用大量的微小直線段或圓弧對加工工件的刀具路徑進行擬合,但是這種近似的方法會產(chǎn)生很大的加工輪廓誤差、增加加工程序代碼的數(shù)量,致使傳輸數(shù)據(jù)的負荷增大,

2、進而不滿足高速高精度的加工要求。所以,開發(fā)具有自由曲線直接插補功能的運動控制器對提高數(shù)控系統(tǒng)的加工性能具有實際意義。
　　本課題主要研究PH(Pythagorean Hodograph)樣條曲線的插值和插補算法,并設(shè)計出一個具有PH曲線直接插補技術(shù)的運動控制器,進而改善上述描述的缺點。具體的研究內(nèi)容主要包括:
　　研究開放式數(shù)控系統(tǒng)的總體方案,大致分為軟件和硬件兩個方面。本文設(shè)計的開放式數(shù)控系統(tǒng)具有自由曲線直接插補技術(shù)。

3、r>　　在同樣的初始條件下,5次PH曲線與3次B樣條曲線具有相同的形狀自由度,但是前者比后者的軌跡更光滑,因此本文主要研究5次PH曲線。重點研究 PH曲線的 C1連續(xù)的 Hermite和 C2連續(xù)的 PH樣條曲線的插值算法,并基于VC6.0和MATLAB等編程和數(shù)據(jù)分析工具實現(xiàn)PH曲線的插值算法。
　　研究5次PH曲線的實時插補算法——軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃。本文主要采用改進的ADAMS插值算子進行軌跡規(guī)劃,相對于傳統(tǒng)的Taylor級