连续轨迹平滑过渡控制算法研究

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（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌｎｄａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎ￣ｎｅｅｎｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）
（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州５１０６４０）
摘要：为了解决传统的点位控制算法在加工复杂轨迹时速度频繁变化造成的机床抖动、加工效率低等问题，提出连续轨迹平滑过渡算法。文中首先指出插补离散化导致连续轨迹需要跨段过渡，然后提出两种连续轨迹单周期过渡方案并对比其算法执行效率和轮廓误差。为实现直线与圆弧过渡间平滑过渡，对比求根公式、用弧长近似弦长等多种算法的执行效率。仿真结果表明，在保证轮廓误差的前提下，实现了多段轨迹的连续加工，有效地提高了加工效率。
ｅｆ￣ｆｃｉｅｎｃｙｄｕｅｔｏｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｔｃｈａｎｇｅｓｏｆｆｅｅｄｒａｔｅ．Ａｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｏｒ
关键词：插补离散化；动态前瞻；指令周期；轮廓误差
中图分类号：ＴＨ一３９：ＴＰ２７３＋．５
文献标识码：Ａ Fra Baidu bibliotek
文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１５）２ｏ＿ｏｏ９６ — ０４
ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐａｈ．Ｔｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｉｏｎｗａｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｅｘｅｃｕｔｉｏｎｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｔｗｏｓｉｎｇｌｅ－ｐｅｉｏｒｄｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｌｉａｚｅｔｈｅｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｌｉｎｅａｎｄａｒｃ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｙｃｌｅｏｆｒａｄｉｃｌａｆｏｒｍｕｌａａｎｄａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ，ｗｈｉｌｅｅｎｓｕｉｒｎｇｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｃｏｎｔｏｕｒｅｒｒｏｒ，ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｗａｓｒｅｌｉａｚｅｄ，ｗｈｉｃｈｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｐｏｒｌａｔｉｏｎｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｌｏｏｋ — ａｈｅａｄ；ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｙｃｌｅ；ｃｏｎｔｏｕｒｅｒｒｏｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｃｏｕｎｔｅｒｓ，ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｃｏｎｔｒｏｌｃａｕｓｅｓｊｉｔｔｅｒｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ，ｒｅｄｕｃｅｓｍａｃｈｉｎｉｎｇ
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐａｔｈ
ＤＯＮＧＬｉａｎｇ，ＬＩＤｉ，ＳＵＭｉｎｇ，ＬＩＳｏｎｇ ’
第２３卷第２０期
Ｖｏ１．２３
Ｎｏ．２０
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅ
２０１５年１０月
Ｏｃｔ．２０１５
连续轨迹平滑过渡控制算法研究
东梁，李迪，粟明，李松