NURBS曲线插补速度控制改进研究

发布时间：2021-08-14 15:45

　　泰勒一阶或二阶级数展开是NURBS曲线迭代插补的常用方法,该方法会导致弦长误差进而产生速度波动。NURBS曲线插补速度控制的难点在于曲线与参数u无精确的解析关系,为完成速度规划,需要以准确的速度控制为基础。提出在二阶泰勒展开法的基础上通过界定搜索领域并采用最小偏差法来精确求取插补点参数的改进方法,实现精确的速度控制,为加减速控制提供速度控制基础。实验结果表明:改进后的速度误差的均方差减小一半,速度控制精度提升一个数量级。 

【文章来源】：机床与液压. 2019,47(10)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

参数搜索领域表1参数搜寻策略表

表3NURBS实验曲线参数表控制顶点数9次数3控制顶点(0，0)，(9.04，51.78)，(21.08，70.08)，(37.61，50.25)，(51.89，69.75)，(61.19，49.58)，(80，20)，(90，50)，(110，90)节点矢量［0，0，0，0，0.1667，0.3333，0.5000，0.6667，0.8333，1，1，1，1］权因子［1，1，1，1，1，1，1，1，1］图2NURBS降阶求导图3恒定插值速度实验中给定的进给速度为3mm/s，从图3中可以明显地看到参数等量插值的速度波动，完全没有速度规划的基础。图4—图7列举了几种速度控制算法的速度误差图，可以明显地看出速度控制精度逐渐地提高。表4为速度控制误差。图4一阶泰勒速度误差图5二阶泰勒速度误差图6一阶泰勒优化速度误差［13］图7文中算法速度误差表4速度控制误差mm·s－1方法速度最大值速度最小值速度极差速度误差均方差均值偏差一阶泰勒3.25602.60650.91950.1825－0.0043二阶泰勒3.12812.88720.24090.0339－0.0120一阶泰勒优化3.09982.91660.18320.0308－0.0118文中算法3.05952.99000.06950.01590.0046因为参数u恒定递增，不反映速度控制，不具备对比性，并未加入对比。从表4可以看出，文中算法对速度控制更加准确，并且波动较小。4总结采用基函数分段构造与定义的形式造成了NURBS曲线高精度插补的困难，通过泰勒展开求取·8·机床与液压第47卷

中可

【参考文献】：
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本文编号：3342738