基于單片機(jī)加減速控制算法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前對于數(shù)控系統(tǒng)的研究主要是從機(jī)械或是數(shù)學(xué)的角度發(fā)展起來的,伺服系統(tǒng)也是作為一個(gè)獨(dú)立的分支與數(shù)控系統(tǒng)并行發(fā)展,數(shù)控技術(shù)與伺服系統(tǒng)未能完全結(jié)合。當(dāng)發(fā)展高速高精度數(shù)控系統(tǒng)時(shí),隨著加速度的增加,加速度指令的不連續(xù)及高次不可微分將導(dǎo)致機(jī)床振動(dòng)、沖擊、定位精度降低等。
  三次S曲線加減速控制算法在一定程度上解決了加速度不連續(xù)問題,但為了滿足程序段終點(diǎn)的邊界條件必須求解三次方程,這在目前工程實(shí)際應(yīng)用的單片機(jī)中是很難實(shí)現(xiàn)的。目前對此問題的解決

2、方法是:在終點(diǎn)處使加速度產(chǎn)生跳變或延長定位時(shí)間,而這恰恰影響了數(shù)控系統(tǒng)的高速、高精度。而且當(dāng)系統(tǒng)階次升高時(shí),通過增加S曲線的階次和系統(tǒng)相匹配,這將使算法更加復(fù)雜,算法不具有可擴(kuò)展性。因此,指令的高次可微分性、在邊界條件下的可執(zhí)行性及縮短運(yùn)算周期,這些都是發(fā)展高速、高精度數(shù)控系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵問題。
  針對上述問題,本文提出一種新的加減速算法——移動(dòng)平均加減速控制算法。該算法以直線加減速方式為基礎(chǔ),無需求解高次方程,通過對算法進(jìn)行

3、擴(kuò)展即可實(shí)現(xiàn)加速度NC指令解釋的高次可微分。
  本文利用移動(dòng)平均加減速控制算法對基本輪廓曲線進(jìn)行指令解釋,根據(jù)高速數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展要求,提出采用速度矢量變化率求得轉(zhuǎn)接點(diǎn)速度,并用輪廓誤差進(jìn)行調(diào)整的方法實(shí)現(xiàn)多程序段速度平滑處理;利用VC++開發(fā)基于NC指令解釋的數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件,對算法的移動(dòng)平均步數(shù)做了分析研究;在交流伺服實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上用全整數(shù)運(yùn)算方式進(jìn)行算法的單片機(jī)編程,將NC指令解釋模塊的運(yùn)算時(shí)間縮短為13μs,可滿足系統(tǒng)同周期控制

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