基于圆整误差补偿策略的S曲线加减速控制研究与实现.pdfVIP

2008年 11月 机床与液压 Nov．2o08 第36卷 第 11期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．36No．1l 基于圆整误差补偿策略的S曲线加减速控制研究与实现 史旭光，胥布工，李伯忍 (华南理工大学 自动化科学与工程学院，广东广州510640) 摘要：深入分析了s曲线加减速基本公式，给出了其加加速度、加速度、速度、位移之间的解析关系。在此基础之上， 提出了一种基于圆整误差补偿策略的改进型s曲线加减速控制算法，该算法逐段对s曲线进行修正，减少由于量化误差带 来的影响，算法同时考虑到多曲线段存在情况下的速度融合模式下的控制问题。给出了算法数学模型和数值仿真结果。对 算法进行实验验证，并给出了具体工件实际加工结果。 关键词：S曲线 ；数控；加减速；速度前瞻 中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2008)11—005—3 ResearchandImplementationofS．-curveAcceleration／DecelerationAlgorithm BasedonRoundingErrorCompensationTactic SHIXuguang，XU Bugong，LIBoren (CollegeofAutomationScience，SouthChinaUniversityofTechnological，GuangzhouGuangdong510640，China) Abstract：ThebasicformulaofS．curveacceleration／decelerationwasdescribed，thejerk，acceleration，velocity，displacement werediscussed．A novelS-curveacceleration／decelerationalgorithm basedonroundingel／~rcompensationtacticwasproposedwhich canreducethequantization elTorbycompensatingtheelToratthe~ansition ofeach segment．Th ealgorithm undermultiple—curve blendingmodeWas discussed．Th emathematicalmodeloftheproposedalgorithmwasestablishedandthesimulationresultswerepres— ented．Theproposedalgorithm Was validatedbymachiningexperiments． Keywords：S．curve；CNC；Acc／Dec；Look．ahead 0 引言 目前数控系统大都基于数据采样控制系统，其数据采 加减速控制一直在数控加工环节 中扮演重要角 样周期也就是插补周期均为一固定时间周期常数，从 色，在中高档数控系统中，加减速功能更是必须配备 2—8ms不等，该周期也为最小时间常数。在数据采 的基本组件。在工业界获得广泛应用的加减速方式包 样控制系统中，所有不同处理步骤的时间理论上必须 括直线加减速、指数加减速和 s曲线加减速等…。其 为该周期的整数倍，但实际上往往会有误差，如可能 中由于传统的直线加减速和指数加减速算法在处理过 为 1．02倍，这样也就会带来相应 的量化误差问题， 程中容易造成加速度突变，产生冲击，不适合应用于 称为圆整误差。该误差的存在会对速度进给的平滑 高速、高精度的数控系统 。基于以上考虑，国内外 性、加工表面的光洁度带来相应的影响。该问题的解 学者在应用S曲线处理加减速控制问题上做了大量的