数控机床市场网-专业的数控机床网站

  為機床工具企業提供深度市場分析                     

用戶名:   密碼:         免費注冊  |   申請VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收藏  |  
廣州數控
數控系統

車床 銑床 鉆床 數控系統 加工中心 鍛壓機床 刨插拉床 螺紋加工機床 齒輪加工機床
磨床 鏜床 刀具 功能部件 配件附件 檢驗測量 機床電器 特種加工 機器人

數控系統

電工電力 工程機械 航空航天 汽車 模具
儀器儀表 通用機械 軌道交通 船舶

搜索
熱門關鍵字:

數控機床

 | 數控車床 | 數控系統 | 滾齒機 | 數控銑床 | 銑刀 | 主軸 | 立式加工中心 | 機器人
您現在的位置:數控系統網> 技術前沿>一種簡化S型加減速算法的研究
一種簡化S型加減速算法的研究
2018-4-3  來源:廣東工貿職業技術學院  作者:王彩芳


       摘要:基于數控系統的加減速實現理論,研究了一種簡化s型加減速速度曲線模型,并針對簡化s型加減速模型分析了其加減速過程中的位移、速度、加速度等變化特征。通過對簡化s型加減速模型的特性分析,提出在不同起點、終點速度要求下的速度曲線細分方法,并通過仿真驗證其可行性。

       關鍵詞:數控系統;S型加減速算法;加減速速度曲線

       0、引言

       加減速算法對數控系統的速度、精度和運動平穩性有著重要的作用,合理選用加減速算法可以減少機床的震動、保證加工質量。隨著現代制造業的不斷發展,對復雜曲線、曲面的加工要求越來越高,能否進行復雜曲線、曲面的高速度、高精度加工已是衡量數控系統加工性能的重要標志。對于復雜的曲線、曲面,現代的CAM系統都是將其拆分成大量的細小線段再發送給數控系統進行加工的,這樣勢必會給數控系統帶來龐大的計算。因此,如何選擇最佳的加減速控制算法,使得數控系統在計算能力范圍內能最大限度保證機床的運動速度、精度和平穩性,是數控系統設計的一個關鍵問題。

       數控系統中常用的加減速速度曲線有:梯形加減速速度曲線,指數加減速速度曲線、S型加減速速度曲線,多項式加減速速度曲線,三角函數加減速速度曲線等。不同速度曲線的計算復雜度和運動控制效果均不同,但其表達式都可以用以時間為變量的函數.f (t)來表達。盡管不同的速度曲線.f(t)的具體表達形式有所不同,但.f(t)曲線本身,及其一階導數、甚至二階導數是否連續,卻是評價各種速度曲線是否能有效地提高機床運動平穩性、實現柔性加工的直接標志。

       由于常用的梯形加減速速度曲線和指數加減速速度曲線的一階導數,也即加速度存在突變,在高速運動時,會對數控機床產生沖擊。而三次以上的多項式加減速速度曲線的一階導數(加速度)和二階導數(加加速度)均連續,特別是三角函數加減速速度曲線的任意階次導數都連續,是理想的柔性加工速度曲線的選擇,但這兩類曲線的計算較為復雜,而且由于完全兼顧運動的平穩性,速度響應較慢,并不滿足一些速度響應要求較高的場合。S型加減速速度曲線是一類介于柔性加工的多項式加減速速度曲線與注重速度響應的梯形加減速速度曲線之間的理想速度曲線,具有速度響應快、工作效率高、運動沖擊小等特點,可以最大限度滿足數控系統速度與精度的控制目標。

       1、S型加減速速度曲線分析

       一個標準的s型加減速速度曲線模型由加加速、勻加速、減加速、勻速、加減速、勻減速、減減速這七段組成,其結構如圖1所示。
 
  

圖1 標準S型加減速速度曲線模型圖

       可以看到,S型速度曲線實際上是一個分段二次多項式函數。采用標準S型加減速速度曲線模型時,由于分段情況較多,計算量較大,在實際計算時,常常采用簡化S型加減速速度曲線模型。簡化S型加減速速度曲線模型由加加速、減加速、勻速、加減速、減減速這五段組成,其結構如圖2所示。簡化S型加減速速度曲線具有計算簡潔、速度響應快、工作效率高
等優點。

       簡化S型加減速速度曲線模型各段的加加度、加速度、速度和位移之間的關系式如下。

       (1)加加速度

 
       式(1)中,J是S型加減速速度曲線模型的加加速度。
 
  

圖2 簡化S曲線加減速模型

      (2)加速度
 
       (3)速度

       式(3)中,v是S型加減速速度曲線模型的起點速度。

      (4)位移


       2、簡化S型加減速曲線特性分析

       數控系統實際應用中,需要進行速度規劃來計算加工速度,因而每段線的起點和終點速度往往并不相等。當采用簡化S型加減速速度曲線模型時,根據每段線的長度、起點、終點與最大速度的大小關系,S型加減速速度曲線可細分為如下7種:
 
  

表1 速度曲線類型細分表

 
 
 
  
圖3  加速段曲線

       ②當Vm≤Vs時,該段線不存在加速模型只有減速模型,如圖4所示。
 
  

圖4 減速段曲線

       ③當Vm>max{Ve,Vs}時,該段具有不完整的加減速模型,如圖5所示。
 
  
 
圖5  不完整加減速段曲線

       3、簡化S型加減速算法仿真和分析

       下面通過一個簡單的二維圖形來驗證本章的簡化S型加減速速度曲線規劃算法的可行性。仿真時的系統運動參數(加工參數)設置如表2所示。
 
  

表2 加工參數表

       仿真的二維圖形如圖6所示,是由8段線段構成的封閉輪廓,每段線段的起點、終點坐標值如表3所示。
 
  

圖6 仿真的二維圖形
 
  

表3 仿真圖形各線段的起點、終點坐標值

       仿真后產生的速度曲線圖如圖7所示,整個路徑所用的插補時間為1.963 s。由速度曲線圖可以看出,仿真圖形各個線段的速度曲線包含了完整的簡化S型加減速速度曲線和非完整S型加減速速度曲線。各段線段所對應的S型加減速速度曲線類型如表4所示。
 
  

圖7 二維圖形的速度曲線圖

       4、結語

       本文分析了柔性加減速控制算法的特點,并針對簡化S型加減速控制算法的特性展開詳細的研究。同時,根據線段的長度和線段的起始、終止速度,給出了不同類型的簡化S型加減速速度曲線的快速劃分方法和簡便的計算公式。

    投稿箱:
        如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表,或進行資訊合作,歡迎聯系本網編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com
主站蜘蛛池模板: 塔罗牌占卜在线预测 - 塔罗牌爱好者 | 汽车智能防撞系统_智能刹车_77G毫米波雷达_麒云科技疲劳驾驶预警 | 山东正奇塑料机械有限公司,山东塑料机械,水带机组,塑料管材机,山东吹膜机组厂家,山东农膜机厂家 山东长青石油液压机械有限公司-致力于石油机械设备的研发制造,提供定制服务 | 临沂网站建设,临沂网站制作,临沂网络公司,临沂小程序开发,临沂网站设计,沂水网站建设,沂南网站建设,蒙阴网站建设,平邑网站建设,费县网站建设,兰陵网站建设,郯城网站建设,临沭网站建设,莒南网站建设,兰山网络公司 | 万彩办公大师官网-免费的办公工具百宝箱OfficeBox,绿色无广告无捆绑 | 以物联网技术为核心专注于智能安防领域物联网服务的高新技术企业-北京欣智恒科技股份有限公司(官网) | 专业无机盐,化工产品检测公司,水处理剂检测公司,第三方水质检测机构—准诺检测 | 远东齿轮泵|高粘度齿轮泵|三螺杆油泵|沥青保温泵|高粘度稠油泵-远东泵业官网 | 赛车微信群二维码平台下载【找群网zhaoqun5.com】 | 监控工程,安防监控公司,北京监控安装,北京安装监控,安装摄像头,北京监控维保,监控施工,北京监控维修,监控弱电工程,监控器安装,监控维护保养,监控工程设计,北京监控设备维修,监控报警安装,北京北方合力科技有限公司 | 山东腾达源金属材料官网-耐磨板nm400,nm400耐磨钢板,nm500耐磨钢板切割,耐候板批发,高强板现货【价格】 | 腾云网-智慧网络营销服务提供商| 铝矾土熟料_高铝_细粉_骨料_铝酸钙粉_价格_铸造消失膜用铝矾土—嵩峰厂家 | 液压油缸生产厂家-常州辰佰液压机械有限公司 | 网带烘干机-不锈钢网带-乙型网带-不锈钢链板-网带输送机-宁津县天惠机械制造有限公司 | 磨粉机_上海磨粉机_雷蒙磨粉机_超细磨粉机_磨粉机价格-上海山卓重工机械有限公司 | 山西华盛筑景装饰,山西专业公装公司,太原公装装修公司,包括:办公室,酒店宾馆,商铺店铺,学校幼儿园,会所会馆饭店餐馆等装修设计 | 惠声电子、广州市惠声电子科技有限公司、VBS、VBS惠声电子、VBS公共广播生产厂家、VBS广播功放生产厂家、VBS会议系统设备批发、VBSIP网络对讲系统厂家、VBS会议系统厂家、VBS智能中控厂家、VBS专业扩声厂家 | 洒水车_水车_洒水车价格_喷水车_绿化喷洒车_绿化洒水车- 程力专用汽车股份有限公司 | 全自动|电加热配液罐,浓缩器厂家-森博百科 | 深圳市鼎拓达机电有限公司_ 深圳市鼎拓达机电有限公司 | 小麦硬度指数仪-石灰活性测定仪-智能型砂强度仪-北京同德创业科技有限公司 | 破碎机锤头-耐磨锤头-合金锤头-河南磐石耐磨材料有限公司 | 无锡亮鑫不锈钢有限公司-不锈钢炉胆,马弗炉胆,耐高温炉胆,310s炉胆,网带炉 | 行星式球磨机-实验室球磨仪[东方天净]小型高能研磨筛分仪直销厂家 | 无线对讲系统-海能达对讲机-广州中达慧通科技有限公司 | 河间市天一密封材料有限公司-回转窑密封设备,除尘过滤袋 | 上海五相仪器仪表有限公司-鼓风干燥箱-拍击式无菌均质器生产厂家 | 郑州环球重工机械有限公司建筑垃圾处理专题网站 | 微型直流减速电机-直流永磁电机-直流永磁电机厂家-微型直流减速电机定制-东莞市鑫辉传动科技有限公司 - 鑫辉传动科技 | 沥青灌缝胶-路面贴缝带-灌缝胶厂家-山东晟辉工程材料有限公司 | 亿企商贸-亿万企业的商务贸易平台-B2B企业产品发布供求信息平台,一带一路中国企业及产品展示平台,免费企业智能自助建站网络营销推广平台,打造B2B企业黄页产品信息发布推广专业综合电子商务平台! | 威海电子电镀,山东五金电镀,威海镀镍,山东镀铜镍铬-威海鑫镱金属制品厂 | 气密仪-气密性检测仪-气密性测试仪-苏州莱和电子科技有限公司 | 聚丙烯酰胺,聚合氯化铝,重金属捕捉剂,污泥调理剂,活性氧化铝,生石灰,反渗透阻垢剂,工业葡萄糖,硫酸铝,果壳活性炭,柱状活性炭,蜂窝活性炭,石英砂,锰砂-北京雁归来环保科技有限公司-以真诚为立足之本,以质量为生存之本,愿与海内外同仁共创双赢。雁归来人一路走来,气贯长虹,勇锐盖过怯弱,进取压倒苟安!我们紧扣时代脉搏,专注水处理、继往开来! | 气体检测仪,多功能气体检测仪,四合一检测仪,氯气检测仪,有机挥发气体检测仪,气体报警器-南京诺邦电子科技有限公司 | 郑州四棉纺织有限公司-现代化纺织企业 | 小地磅,钢瓶秤,叉车称,轮椅秤,倒桶秤,畜牧秤,轴重仪,称重模块——上海实干实业有限公司-网站首页 | 配电箱自动生产线-配电箱生产线设备-山东炜桦智能 | 吸管包装机_塑料杯包装机_纸杯包装机_吸管挤出机_温州恩博机械有限公司 | 手板机箱_亚克力机箱_医疗机箱_美容机箱_医疗设备外壳厂家_鸿堪医疗器械有限公司 |