高速高精度NURBS插补算法研究及其插补器实现

发布时间：2017-12-11 21:32

  本文关键词：高速高精度NURBS插补算法研究及其插补器实现

  更多相关文章： 非均匀有理B样条 插补算法 敏感点 速度轨迹规划

【摘要】：非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-spline,NURBS)曲线插补技术在数控插补技术中被广泛应用,同时也是插补算法的研究热点和重点。本文对相邻敏感点区域速度轨迹规划插补算法进行重点研究,以提高运动学性能和保证加工精度为目的,提出了针对敏感点区域的速度规划和加减速方案。首先对NURBS曲线进行阐述,给出了DeBoor算法计算NURBS曲线的点坐标和导矢的方法,并采用二阶泰勒展开式方法进行曲线参量计算。而后给出敏感点类型与搜索方法,并从相邻敏感点区域速度规划互不交叉的情况入手,针对不同相邻敏感点自适应速度采用了对应的S型加速度轨迹曲线速度规划。同时提出了在断点处采取速度调整方法,进一步平滑敏感点附近速度轨迹。其后讨论了相邻敏感点区域速度规划交叉类型,并针对各种交叉类型给出了相应的判别依据与速度轨迹规划方案,而且提出了针对特定交叉类型的中间速度搜索方法。考虑到相邻敏感区域速度轨迹规划的交叉影响,提出了针对整个NURBS曲线的相邻敏感点区域交叉的速度轨迹规划和加减速方案。最后,利用具有高速计算能力的DSP芯片,完成了NURBS曲线插补器在硬件上的实现。而后对本文提出的NURBS曲线插补算法进行软件仿真分析和实验验证,表明了本文提出的NURBS曲线插补算法相对于一般方法的优越性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG659

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本文编号：1280031