数控系统含参Bezier基插补及前加减速算法研究

摘要

插补技术是数控系统的核心之一，良好稳定性和高精度的插补算法有助于数控系统的应用推广。本文在分析基准脉冲插补和数据采样插补的基础上，得出基准脉冲插补适用于中、低精度，而数据采样插补适用于高精度数控系统。本文介绍了基准脉冲插补的原理，分析了逐点比较法、最小偏差法和数字分析器法等；介绍了数字采样法参数插补原理，对自由曲线插补的样条曲线插补进行分析。数据采样插补过程分为粗插补和精插补。针对粗插补过程中存在的相邻分段曲线衔接点处的突变问题，本文通过对 Bezier曲线进行改进得到了基于含参数Bezier基的插补算法，通过采用含参Bezier基对微小线段进行拟合，实现了复杂零件的高精度加工。本文分析了梯形加减速算法、S型加减速和三角函数加减速优缺点，针对其存在的柔性度不足和计算复杂问题，通过采用切比雪夫多项式逼近三角函数，得到了一种基于加加速度连续的函数逼近加减速方法，解决了加工过程中的柔性冲击和计算复杂问题。通过MATLAB仿真实验，验证了本文的算法，说明了含参Bezier基插补算法和加加速度连续函数逼近算法的有效性。

目录

声明

第一章 绪论

1.2 插补及其加减速算法

1.3 本文主要研究内容及章节安排

第二章 通用插补算法研究

2.2 基准脉冲插补

2.3 数据采样法

2.4 样条曲线插补

2.5 本章小结

第三章 基于含参Bezier基的插补算法

3.1 基于含参Bezier基的粗插补算法

3.2 精插补

3.3 本章小结

第四章 加减速算法研究

4.2 常用加减速算法

4.3 基于加加速度函数连续的加减速算法

4.4 本章小结

第五章 仿真验证

5.1 含参Bezier基的插补算法的仿真验证

5.2 加减速算法的仿真

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果