插补原理及控制方法

因为插补运算是实时性很强的运算，若算法太复杂，计算机的每次插补运算的时间必然加长，从而限制进给速度指标和精度指标的提高。

3.插补方法的分类
❑脉冲增量插补(行程标量插补)
特点：
✓每次插补的结果仅产生一个单位的行程增量（一个
脉冲当量）。

以一个一个脉冲的方式输出给步进电
机。

其基本思想是：用折线来逼近曲线（包括直线）。

✓插补速度与进给速度密切相关。

因而进给速度指标
难以提高，当脉冲当量为10μm时，采用该插补算
法所能获得最高进给速度是3-4 m/min。

✓脉冲增量插补的实现方法较简单，通常仅用加法和
移位运算方法就可完成插补。

因此它比较容易用硬
件来实现，而且，用硬件实现这类运算的速度很快
的。

但是也有用软件来完成这类算法的。

✓这类插补算法有：逐点比较法；最小偏差法；数字
积分法；目标点跟踪法；单步追综法等
✓它们主要用早期的采用步进电机驱动的数控系统。

✓由于此算法的速度指标和精度指标都难以满足现在
零件加工的要求，现在的数控系统已很少采用这类
算法了。

❑数字增量插补(时间标量插补)
❑特点：
插补程序以一定的时间间隔定时(插补周期)运行，在
每个周期内根据进给速度计算出各坐标轴在下一插
补周期内的位移增量（数字量）。

其基本思想是：用
直线段（内接弦线，内外均差弦线，切线）来逼近
曲线（包括直线）。

插补运算速度与进给速度无严格的关系。

因而采用
这类插补算法时，可达到较高的进给速度（一般可
达10m/min以上）。

数字增量插补的实现算法较脉冲增量插补复杂，它
对计算机的运算速度有一定的要求，不过现在的计
算机均能满足要求。

这类插补方法有：数字积分法(DDA)、二阶近似插补
法、双DDA插补法、角度逼近插补法、时间分割法
等。

这些算法大多是针对圆弧插补设计的。

这类插补算法主要用于交、直流伺服电机为伺服驱
动系统的闭环，半闭环数控系统，也可用于以步进
电机为伺服驱动系统的开环数控系统，而且，目前
所使用的CNC系统中，大多数都采用这类插补方法。