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基于开放式PC机上数控系统速度控制算法的研方案论证的修改毕业论文.doc

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基于开放式PC机上数控系统速度控制算法的研方案论证的修改毕业论文.doc

二、方案论证1.连续小直线段段插补算法目前采取了相当多的方法来提高加工效率。在原来的普通机床上(插补周期为定值),大多使用的是连续小直线段插补算法,但是因为采用的速度控制策略方面,有加工速度慢,机床振动大等缺点。该速度控制策略的方法如下:对于一系列的连续小直线,假设这一段的直线段的起点速度为0,同时也假设最终的点的速度为0,让刀具在这个小直线段内进行指数速度模式的加工或者直线模式的加速或者减速,从而能够保证着这一段的长度。由于插补周期为定值的原因,可能无法保证当前完成的距离为要求的长度,从而引入了降速处理。来达到当前的长度的要求。这种通常采用的方式由于速度反复地提高与降低,使得整个系统的加工速率一直无法保持在一个比较高的值,而且由于这种加速和减速的启停,使得整个系统很容易产生震动从而影响了加工的精度。而采用了前瞻方式的系统则可以明显地提高加工效率和加工速度。速度与时间的关系-20002004006008000102030405060时间序列速度可以明显的看出,采用前瞻算法的加工过程由于速度并不需要降低为0,因此在相同时间内加工同一个零件所完成的路程更远(这可以通过图形的面积非常直观地看出来),同时也可以看出,整个曲线比较平滑。这种方法提高了加工的效率和加工的精度。2.提高插补算法的加工效率和速度的方法目前最流行的的提高插补算法的加工效率和速度的方法是使用前瞻。该方法主要是使用在异步插补系统上的,但是在同步插补的数控系统上同样也能够地提高效率。前瞻算法有两种,有回溯法,和前瞻法。前瞻法的原理如下:从当前的点开始以最大的加速度或者最大的减速度开始运行,假设最大的速度是可以保证达到的,开始前瞻的过程,使现在的速度能够达到多大就有多大(不超过限定的速度),同时也保证前瞻的最后一点的速度为0。但是速度是有好几个要素限制的,如加速度的限制,整体的距离s的限制,以及在连续小直线段连接处(这是cam系统已经生成的),由于夹角,加速度,以及要求的在尽可能小的插补周期内要改变速度的方向,这样将会使得系统对速度同样有一个限制。基于这三个速度限制,将限制一开始的速度,加速度,从而要求重新计算。当进行重新计算的时候,就必须以刚才不能满足条件的限制点为终点,进行反方向(也即向前回推的方式进行计算)这种方法的优点在于可以进行快速而连续的前瞻,同时也是符合人的思维考虑习惯的。但是由于上面提到的几个

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