数控系统的加减速控制算法及其实现

发布时间：2023-05-31 00:23

　　随着我国科学技术的迅速发展,制造业对数控加工技术的要求也越来越高。要实现高速高精度加工,优秀的加减速控制算法是不可缺少的。加减速控制算法是对加工时的加加速度、加速度、以及速度进行控制,从而让数控系统具备更优秀的加减速性能,但加速度或加加速度在加工过程中存在突变会导致数控系统的运行平稳性降低,从而影响加工精度和加工表面质量;加工效率与机床运行平稳性之间存在矛盾,提高加工效率必然导致运行平稳性的降低,反之亦然。如何让两者之间达到平衡,使数控系统满足高速高精加工的加减速特性是研究的难点。针对上述情况,本文在对多种加减速算法进行分析比较的基础上,设计出一种基于三角函数的正弦S曲线加减速控制算法。首先,研究现有的几种加减速控制算法的基本原理和数学模型,分析速度、加速度以及加加速度曲线的变化规律,并对这些算法的加减速性能进行比较分析,在比较分析的基础上,学习它们的优点,改进它们的不足,推测出改进型的加加速度变化规律,以此设计出新的加减速控制算法。其次,设计一种基于三角函数的正弦S曲线加减速算法,并给出相应的加加速度、加速度、速度、位移的参数表达式。考虑实际加工过程中可能会出现的各种情况,利用最优化...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 加减速控制的国内外研究现状
    1.2 课题的目的及意义
    1.3 论文的主要工作内容
2 数控系统的加减速控制算法
    2.1 直线加减速算法
    2.2 指数加减速算法
    2.3 S曲线加减速
    2.4 三次S曲线加减速
    2.5 基于圆弧的五段S曲线加减速
    2.6 多项式加减速
    2.7 本章小结
3 正弦S曲线加减速控制
    3.1 正弦S曲线加减速控制的设计
    3.2 正弦S形曲线加减速控制
        3.2.1 正弦S形曲线加减速控制的图形描述
        3.2.2 正弦S曲线加减速控制的公式描述
    3.3 正弦S曲线加减速控制的速度规划
        3.3.1 匀加(减)速段存在的条件
        3.3.2 匀速段存在的条件
        3.3.3 匀速段不存在情况下的速度规划
    3.4 实际加工中可能出现的四种运行情况
    3.5 本章小结
4 加减速控制算法的性能分析
    4.1 正弦S曲线与三次S曲线加减速控制的对比
    4.2 正弦S曲线与基于圆弧的五段S曲线加减速控制的对比
    4.3 正弦S曲线与S曲线加减速控制的对比
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文 献



本文编号：3825322