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第七章 数控机器运动控制指令生成 第一节 运动控制分类 第二节 运动控制与插补原理 第三节 数字微分分析（DDA）器 第三节 数字微分分析（DDA）器 第三节 数字微分分析（DDA）器 第三节 数字微分分析（DDA）器 第四节 直线与圆弧插补器 第五节 样条函数轨迹规划器 （4）终点判别 逐点比法圆弧插补的终点判别方法与直线插补完全相同。但是当使用第四种方法时，记数方向G由圆弧在终点附近的趋向而定。若圆弧在终点趋近于平行x轴，则取G=Gx；若圆弧在终点趋近于平行y轴，则取G=Gy。常用的是： 设一个计数器J，把两个方向的步数之和预置其中，每次进给一步，计数器 J 做一次减“1”运算，直到 J = 0 ，表示到达终点，发出停机信号。一般计算时按被加工的各段曲线在计数方向的绝对值之和。 初始化 置数xq,yq,F=0 N=|xq－x0|＋ |yq－y0| F≥0? 　送一个（-△x） 进给脉冲 F=F-2x+1 X=x-1 F=F-2y+1 Y=y-1 送一个（+△y) 进给脉冲 N=n-1 n=0 结束 Y N N Y 逐点比较法圆弧 插补计算流程图 例2：第一象限逆圆A⌒B,起点A（5，0），终点B(0,5),半径R=5，终点判别采用第三种方法，用逐点比较法完成插补运算。 解：插补总步数N= xi + yi =5+5=10 合成运动轨迹如图： 第一象限逆圆插补轨迹 步进电机的数控系统和参考脉冲伺服系统中 1、输入信号 2、输出轴的转速 3、输出轴的位置 4、输出轴的转向 5、数字微分分析法 一、常速度分布情况 设速度v为常量，则位置函数p(t)为： 将时间N等份，则每一等份时间为 于是： 二、常加速度分布情况 三、直线运动 二、圆周运动 一、直线插补器 二、圆弧插补器 一、点位运动控制 * * * 机械电子工程 * * * * * 机电一体化系统设计 Mechatronics * 一、运动控制分类 1、点位控制 2、连续路径控制（轮廓控制或仿形控制） 连续路径控制一般为闭环伺服控制系统。 点位控制可以采用开环或闭环伺服控制系统。 二、机器人按控制水平分类 1、点位控制机器人 2、连续路径控制机器人 3、控制路径机器人 三、路径和轨迹 1、路径 2、轨迹 四、曲线描述方法 1、非参量法 2、参量法 非参量法存在的问题：P234 参量法解决了的问题：P234 运动控制指令由插补器生成 一、运动控制的发展 二、插补的概念 数字微分分析DDA 插补方法： （1）脉冲增量插补(如DDA法,P236) （2）数据采 集插补(P242) 三、DDA法插补 1、DDA直线插补 数控机床的核心问题是控制刀具或工件的运动，加工出零件的表面形状。在加工各种零件轮廓时，必须控制刀具相对于工件以给定的速度沿指定的路径运动，即控制各轴按某一规律协调运动。这个功能在数控系统中称为插补功能。  根据插补所采用的原理和计算方法的不同，目前应用的插补方法分为两类：基准脉冲(脉冲增量)插补和数据采样插补。 数控机床中的插补问题 基准脉冲插补 每插补运算一次，最多给每一个运动坐标轴送出一个脉冲。每个脉冲代表一个最小位移量，脉冲系列的频率代表坐标运动的速度，脉冲数量表示其位移量。最高进给速度取决于插补软件一次插补所需的时间，这类方法的特点是简单易实现，通常只要做加法和位移即可。其每插补运算一次，最多给每一运动坐标轴送一个进给脉冲。 基准脉冲插补方法： 数字脉冲乘法器插补法、逐点比较法、数字积分法(DDA法)、比较积分法、矢量判别法等。 其中逐点比较法、数字积分法用的最多，适用于以步进电机为驱动装置的开环、闭环系统和粗精二级插补以及其它的经济型数控系统，其最高速度受到限制 。 逐点比较法每走一步需要完成四个工作节拍，  a 偏差判别 b 进给加工 c 偏差计算 d 终点判别 未到终点时，继续重复上述四个节拍（步骤）的循环过程。 1、逐点比较法直线插补原理 按照四个工作节拍进行分析： 逐点比较法插补原理  （1）偏差判别： 设要加工第一象限的直线OA，起点为坐标原点，终点为A(xe,ye)，动点M为刀尖的实际位置