Hermite样条构造中的模长优化算法研究

发布时间：2017-11-25 14:06

  本文关键词：Hermite样条构造中的模长优化算法研究

  更多相关文章： 数控加工 优化函数 Hermite 曲线 切矢模长 插补行程

【摘要】：数控加工中,小线段是最常用的刀具轨迹表示方法。小线段连接处切线和曲率的不连续性,将造成速度和加速度波动,影响加工效率和加工质量。本文采用长度更长、连续性更好的Hermite曲线插值小线段。针对现有Hermite曲线构造方法上的不足,本文通过优化端点切矢模长,完成参数曲线的光顺。Hermite曲线光顺小线段轨迹时,根据是否经过加工零件轮廓特征点,可分为插值和逼近两种方式。插值方式中,构造的曲线除了满足几何光顺条件外,还需要控制轮廓误差,达到加工过程中速度波动幅值最小;过渡方式中,曲线既要满足几何光顺条件,又要满足轮廓误差约束、参数区间[0,0.5]内曲率单调以及有解析极大曲率值等条件,使得曲线的曲率均匀。根据上述两种情况,给出对应的曲线评价标准、优化函数以及约束条件,并最终得到端点切矢模长的计算公式,达到实时构造并优化Hermite曲线的目的。采用样条曲线的弧长进行速度规划时,会导致指令进给速度和规划速度存在较大偏差。针对这种情况,本文提出插补行程概念,它是指令进给速度插补的路程之和,该长度能够更准确描述加工刀具走过的路程,并降低上述偏差值。最后,本文设计两段轨迹用于验证,并且得到对应的规划合成速度、合成加速度和合成捷度曲线。实验结果表明,本文提出的实时轨迹优化方法,在已有算法基础上,光顺了速度曲线,降低了合成加速度和合成捷度幅值。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659

【相似文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陶杰;Hermite样条构造中的模长优化算法研究[D];华中科技大学;2015年

，

本文编号：1226260