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极坐标堆焊沉积成型插补控制算法研究 预览
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作者 许燕 来旭辉 +2 位作者 姜宏 伊里哈木·阿布都热木 薛瑞雷 《新疆大学学报:自然科学版》 2018年第1期102-107,共6页
本文介绍了极坐标运动轨迹控制在堆焊增材制造中的优势,研究了极坐标直线插补和圆弧插补算法,采用三次多项式拟合各轴的速度曲线,结合位置伺服解决了逐点比较法中的悬臂摆振问题,通过实验对比发现极坐标插补在堆焊快速成型方面与直角坐... 本文介绍了极坐标运动轨迹控制在堆焊增材制造中的优势,研究了极坐标直线插补和圆弧插补算法,采用三次多项式拟合各轴的速度曲线,结合位置伺服解决了逐点比较法中的悬臂摆振问题,通过实验对比发现极坐标插补在堆焊快速成型方面与直角坐标插补效率相当,结合机械回转填充方式能避免传统直角坐标方式的插补计算带来的响应滞后.最后与极坐标逐点比较法进行对比测试,验证了成型控制软件的执行效率,发现当插补精度为0.04mm时,可获得较好的成型精度与响应时间. 展开更多
关键词 极坐标 直线插补 圆弧插补 控制软件
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适用于高速高精加工的椭圆弧平滑压缩插补算法 被引量:1
2
作者 李浩 吴文江 +2 位作者 陈渌萍 韩文业 郭安 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第3期600-606,共7页
为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值... 为了实现离散小线段形式下椭圆弧的高速高精加工,提出了一种椭圆弧平滑压缩插补算法.该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出连续微小线段加工区域.在连续加工区域中,根据离散指令点的曲率值,对曲率极值点和拐点进行拟合,将折线加工路径转化为平滑的二次有理B6zier曲线;然后,利用曲线特征识别出椭圆弧,并转换为几何形式;最后,将相邻椭圆弧段合并后,进行插补计算.试验结果表明,该算法降低了速度的频繁波动,实现椭圆弧的高速高精加工. 展开更多
关键词 平滑压缩 椭圆弧 二次有理B6zier 样条插补
基于人工约束模式切换的5R机械臂圆弧轨迹控制研究 预览 被引量:2
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作者 郭光明 王少伟 +1 位作者 张伟军 冯家波 《机床与液压》 北大核心 2018年第11期1-6,89共7页
为了控制5R机械臂跟踪圆弧轨迹或有效避开障碍物,及避免关节空间关节角的不连续,对笛卡尔空间的圆弧运动轨迹采用位置插补,基于两种人工约束模式把笛卡尔空间的位置值逆解到关节空间,利用最小二乘法从获得的所有逆解中选取关节角偏差平... 为了控制5R机械臂跟踪圆弧轨迹或有效避开障碍物,及避免关节空间关节角的不连续,对笛卡尔空间的圆弧运动轨迹采用位置插补,基于两种人工约束模式把笛卡尔空间的位置值逆解到关节空间,利用最小二乘法从获得的所有逆解中选取关节角偏差平方和最小的解,并对末端轨迹和各关节的轨迹进行了仿真。结果表明:机械臂末端圆弧轨迹平滑,各关节角连续变化,运动平稳。 展开更多
关键词 人工约束 圆弧轨迹 最小二乘法 位置插补
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面向高质量加工的圆弧平滑压缩插补算法 预览
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作者 吴文江 李浩 +1 位作者 韩文业 郭安 《计算机集成制造系统》 CSCD 北大核心 2017年第12期2700-2707,共8页
为实现离散小线段形式下圆弧的高速高精加工,在分析现有样条插补方法不足的基础上,提出一种圆弧平滑压缩插补算法。该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出非连续微小线段加工区域和连续微小线段加工区域。对... 为实现离散小线段形式下圆弧的高速高精加工,在分析现有样条插补方法不足的基础上,提出一种圆弧平滑压缩插补算法。该算法根据双弓高误差限制,从由离散小线段构成的加工路径中识别出非连续微小线段加工区域和连续微小线段加工区域。对于非连续微小线段加工区域,直接在离散小线段上进行插补计算,以保证加工精度。对于连续微小线段加工区域,根据离散指令点的曲率值对曲率极值点和拐点进行拟合,将折线加工路径转化为平滑的二次有理Bézier曲线加工路径;然后,利用二次有理Bézier曲线特征识别出圆弧并转换为几何形式;最后,将相邻圆弧段合并后进行插补计算。实验结果表明,在离散小线段形式下,该算法可以有效降低速度的频繁波动,实现圆弧的高质量加工。 展开更多
关键词 加工 平滑压缩 圆弧 二次有理Bézier 样条插补
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基于正弦波加速度曲线的机器人圆弧轨迹规划 预览 被引量:1
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作者 李宏胜 汪允鹤 张伟 《机床与液压》 北大核心 2017年第3期32-37,共6页
针对轨迹规划曲线的平滑性进行研究,提出能够保证C2连续的正弦波加速度曲线对圆弧轨迹曲线进行升降速控制,并采用四元数球面线性插值规划机器人末端平滑的圆弧姿态轨迹。最后在六关节搬运机器人上进行仿真与试验,结果表明:运用正弦波... 针对轨迹规划曲线的平滑性进行研究,提出能够保证C2连续的正弦波加速度曲线对圆弧轨迹曲线进行升降速控制,并采用四元数球面线性插值规划机器人末端平滑的圆弧姿态轨迹。最后在六关节搬运机器人上进行仿真与试验,结果表明:运用正弦波加速度曲线进行升降速控制,不仅能够保证C2连续,而且计算量相对较小,能够较好地满足机器人控制的实时性要求。 展开更多
关键词 工业机器人 正弦波加速度曲线 轨迹规划 圆弧插补 四元数
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圆弧插值在测井资料处理中的应用 预览 被引量:3
6
作者 刘越 伍东 和志明 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期136-140,共5页
具有圆周阵列型探头的测井仪器数据处理中,运用圆弧插值方法可以获得井筒横截面圆周上任意多个测量值,达到增加测井信息量的目的,为井眼状况和套管损伤评价提供技术支撑。利用适用于圆弧处理的余弦函数和第一类边界条件的三次样条函数... 具有圆周阵列型探头的测井仪器数据处理中,运用圆弧插值方法可以获得井筒横截面圆周上任意多个测量值,达到增加测井信息量的目的,为井眼状况和套管损伤评价提供技术支撑。利用适用于圆弧处理的余弦函数和第一类边界条件的三次样条函数组合插值法,将井筒横截面上分布的多个测井仪器探头测量值模拟成一个类圆周上的多个均匀排列的数据点,将类圆周模拟为余弦函数,通过第一类边界条件的三次样条函数插值法获得系数矩阵为三对角阵的方程组,使用追赶法求解方程组,得到井筒横截面圆周上的插值点数据。CIFLog-GeoMatrix软件声电成像和多臂井径成像测井资料解释结果表明,插值法形成的圆弧边界具有圆滑性,与实际井壁情况相吻合,且在井眼变形严重的区域能够避免出现与钻头尺寸不匹配的尖弧段,圆弧保形度较高。现场应用表明,经圆弧插值法处理后的多臂井径成像测井资料能够鉴定多种类型的套管损伤,且鉴定效果较好,效率较高。 展开更多
关键词 圆弧插值 测井数据处理 多臂井径成像测井 三次样条函数 CIFLog-GeoMatrix软件
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比较积分法直线、圆弧插补方法的改进 预览 被引量:2
7
作者 李存志 邢建国 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期185-188,共4页
对数控系统插补算法中的比较积分法进行了深入研究,并且针对插补进程时难以确定坐标轴首次进给方向和坐标轴的进给方向不能根据实际插补误差大小进行适当修正等问题,提出了一种改进的比较积分法插补算法。同时,基于改进的比较积分法插... 对数控系统插补算法中的比较积分法进行了深入研究,并且针对插补进程时难以确定坐标轴首次进给方向和坐标轴的进给方向不能根据实际插补误差大小进行适当修正等问题,提出了一种改进的比较积分法插补算法。同时,基于改进的比较积分法插补算法和坐标平移变换原理设计了数控插补仿真系统,实现了直线、圆弧插补轨迹的二维动态仿真。通过仿真轨迹充分验证了改进的插补算法不仅没有影响比较积分法运算简单的优点,而且有效的提高了插补精度。 展开更多
关键词 数控 直线 圆弧 插补 仿真
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线性p-Bézier曲线的几何形状 预览 被引量:2
8
作者 沈莞蔷 汪国昭 徐红林 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1211-1218,共8页
为了丰富非多项式空间的拟Bézier系统的几何性质,针对线性三角多项式空间的p-Bézier曲线进行研究.首先通过几何变换与参数变换将椭圆的参数方程化为p-Bézier形式;然后通过对比,指出除去退化情况外线性p-Bézier曲线... 为了丰富非多项式空间的拟Bézier系统的几何性质,针对线性三角多项式空间的p-Bézier曲线进行研究.首先通过几何变换与参数变换将椭圆的参数方程化为p-Bézier形式;然后通过对比,指出除去退化情况外线性p-Bézier曲线必为椭圆弧;再给出该椭圆的中心,焦点,长、短轴顶点这些几何元素与其控制顶点间的关系式;最后给出了线性p-Bézier曲线为圆弧的充要条件.实例结果表明,文中的几何元素可以通过控制顶点的线性插值得到. 展开更多
关键词 p-Bézier曲线 椭圆弧 几何元素 线性插值
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基于圆锥直纹面刀具姿态控制的曲线插补算法 预览 被引量:1
9
作者 耿聪 于东 +1 位作者 张晓辉 张函 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1577-1584,共8页
为提高参数曲线与圆锥直纹面相结合类复杂零件的加工精度,提出一种基于圆锥直纹面刀具姿态控制的曲线插补算法。在该算法中,根据给定圆锥直纹面信息确定圆锥直纹面刀具姿态曲线,实现对刀具姿态的控制;建立虚拟圆弧,将参数曲线与圆锥直... 为提高参数曲线与圆锥直纹面相结合类复杂零件的加工精度,提出一种基于圆锥直纹面刀具姿态控制的曲线插补算法。在该算法中,根据给定圆锥直纹面信息确定圆锥直纹面刀具姿态曲线,实现对刀具姿态的控制;建立虚拟圆弧,将参数曲线与圆锥直纹面刀具姿态曲线间的重参数化问题转化为简单的求解向量夹角问题,从而避免产生多重拟合误差。此外,给出了适用于该插补算法的数控加工程序编程格式。实例验证及分析表明,所提算法能够控制加工中刀具姿态始终在所要求的圆锥直纹面上,并且可在缩短代码段数目的基础上,有效降低运算量和加工误差。 展开更多
关键词 圆锥直纹面 刀具姿态控制 虚拟圆弧 曲线插补 五轴数控加工
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数控机床运行状态数据采集及数据处理技术研究 预览 被引量:2
10
作者 韩兴国 《装备制造技术》 2012年第6期245-247,共3页
本文介绍了数控机床运行状态数据采集的原理,设计了数控机床运行状态数据采集卡,以圆弧插补为侧,通过对数控机床x轴和y轴位移点的数据采集,计算出x轴和y轴的瞬时速度和加速度,利用最小二乘法对瞬时速度和加速度进行数据处理滤波,... 本文介绍了数控机床运行状态数据采集的原理,设计了数控机床运行状态数据采集卡,以圆弧插补为侧,通过对数控机床x轴和y轴位移点的数据采集,计算出x轴和y轴的瞬时速度和加速度,利用最小二乘法对瞬时速度和加速度进行数据处理滤波,去除外部干扰,绘制出正确的瞬时速度和加速度图,并依此对数控机床的运行状态做出一个公正、综合、正确的评价。 展开更多
关键词 数控机床 圆弧插补 数据采集 数据处理
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高速铣削拐角刀具轨迹优化 预览 被引量:9
11
作者 吴世雄 李开柱 汪磊 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期245-247,共3页
拐角高速铣削时,切削方向突变和径向切深骤增会导致切削力和振动突然增加。为了避免这种情况,本文以限制径向切深为目标,对拐角刀具轨迹进行优化。首先,通过重新设计圆弧插补始末点位置,对传统圆弧插补模型进行优化。第二,将循环余摆线... 拐角高速铣削时,切削方向突变和径向切深骤增会导致切削力和振动突然增加。为了避免这种情况,本文以限制径向切深为目标,对拐角刀具轨迹进行优化。首先,通过重新设计圆弧插补始末点位置,对传统圆弧插补模型进行优化。第二,将循环余摆线模型引入到拐角残余清除当中,对循环余摆线模型中刀具半径、摆线半径和刀具步长之间的数学关系进行分析,推导了限制径向切深的数学方法。最后,将优化的刀具路径策略与Cimatron策略进行对比加工试验,结果表明:优化的刀具路径加工效率略低于Cimatron策略,但优化策略在加工稳定性和加工质量上都明显优于Cimatron策略。 展开更多
关键词 拐角优化 圆弧插补 循环余摆线 径向切深
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G2连续的圆弧样条曲线插值 预览 被引量:1
12
作者 齐倩 方美娥 《杭州电子科技大学学报》 2012年第6期45-48,共4页
该文提出了一种插值给定型值点及切向的G2连续的圆弧样条曲线构造方法,算法简单,连续阶高于G1连续的传统方法。进一步给出了该文方法构造的圆弧样条曲线整体细分生成算法,应用于数控加工中刀轨路径设计具有重要意义。
关键词 圆弧样条 曲率连续 插值 细分
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一种新型的数字积分圆弧插补方法的研究 预览 被引量:2
13
作者 郭永环 范希营 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第5期 166-168,共3页
传统的数字积分法(DDA法)在圆弧插补时存在插补误差≥1个脉冲当量,沿各轴脉冲输出不均匀,且插补速度较低。为克服这一问题,基于DDA法插补原理,采用一种非对称式的加载方法把积分累加器中的数值增大。即将圆弧起始点所在轴方向进给的... 传统的数字积分法(DDA法)在圆弧插补时存在插补误差≥1个脉冲当量,沿各轴脉冲输出不均匀,且插补速度较低。为克服这一问题,基于DDA法插补原理,采用一种非对称式的加载方法把积分累加器中的数值增大。即将圆弧起始点所在轴方向进给的积分累加器赋初值为≥该方向最大增量值的2/3的最小整数,而在另外一根轴方向进给的积分累加器赋初值为≤该方向最大增量值的1/2的最大整数。结果表明,在x轴、y轴采用非对称式加载后,x轴、y轴的插补误差由半加载时的超过0.88个脉冲当量,减为小于0.7个脉冲当量,且使x轴、y轴脉冲分配较均匀。插补算法难度没有提高,但插补次数明显减少,插补速度提高。 展开更多
关键词 数控系统 数字积分 圆弧 插补 非对称式加载
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关于数字积分圆弧插补算法及象限处理分析 预览
14
作者 李学斌 《自动化技术与应用》 2011年第10期 21-24,共4页
插补技术是数控系统的核心技术。数字积分圆弧插补是在数字积分器的基础上建立起来的,在插补过程中,需不断地修改动点坐标绝对值的大小,由此来确定存放动点坐标绝对值的寄存器中的内容是加1还是减1。
关键词 数字 圆弧 插补 绝对值
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六自由度喷涂机器人插补算法的研究 预览 被引量:7
15
作者 陈伟华 张铁 《微计算机信息》 2009年第8期251-252,263共3页
在分析喷涂机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式运动控制系统的喷涂机器人轨迹插补算法。主要研究在笛卡儿空间规划中直线和圆弧的插补算法。同时,介绍在vs.ne... 在分析喷涂机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式运动控制系统的喷涂机器人轨迹插补算法。主要研究在笛卡儿空间规划中直线和圆弧的插补算法。同时,介绍在vs.net平台上,基于组件技术实现轨迹插补算法,并进行仿真。仿真结果表明本文研究的插补算法满足工业要求。 展开更多
关键词 喷涂机器人 轨迹插补算法 直线插补 圆弧插补 组件技术
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基于参数方程的数据采样圆弧插补算法 预览 被引量:2
16
作者 刘进钱 明平美 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期 17-19,共3页
数据采样圆弧插补算法已取得了较大的进展,但大多较为复杂,编程计算量大,在插补公式的统一性、特殊圆弧的插补等方面还不够完善。探讨了一种基于圆弧参数方程的、以步进角为中间变量的新型圆弧插补算法;结合计算机数值运算的特点,... 数据采样圆弧插补算法已取得了较大的进展,但大多较为复杂,编程计算量大,在插补公式的统一性、特殊圆弧的插补等方面还不够完善。探讨了一种基于圆弧参数方程的、以步进角为中间变量的新型圆弧插补算法;结合计算机数值运算的特点,改进了距离终点判别方法,利用下一插补点与插补终点的距离作为终点判别依据;在LabVIEW环境下进行了与传统算法对比的插补仿真实验。结果表明,此算法不仅能正确地进行整圆插补终点的判别,实现整圆插补,而且可将计算误差减小为原来的1/104,计算速度提高33%。此算法简单可行,易于编程,适用于任意圆弧的插补,计算速度快且无误差累积效应,精度较高。 展开更多
关键词 圆弧插补 参数方程 数据采样插补
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基于AT89C51的圆弧插补原理在远程数控加工中的应用 预览
17
作者 包宋建 许艳英 《自动化技术与应用》 2009年第9期 113-116,132,共5页
本文简单阐述了圆弧逐点比较插补原理,它是数控加工的一种常用方法。系统设计采用了以工业控计算机作为上位机,而AT89C51作为下位控制机。可以对加工过程实现远程监控,并且IPC提供了良好的人机交互界面。
关键词 圆弧插补 工业控制机 单片机 远程监控
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基于FPGA的数字积分法圆弧插补器的设计与实现 预览 被引量:3
18
作者 陈黎融 白婕静 刘继伟 《现代制造工程》 CSCD 2008年第2期58-60,共3页
主要讨论数字积分法圆弧插补器的结构,利用大规模可编程逻辑器件FPGA,用VHDL语言进行编程,通过QUARTUSⅡ软件进行编译仿真,下载到FPGA中进行实现,简化了硬件插补器的结构,提高了灵活性。
关键词 数控系统 可编程逻辑器件FPGA 圆弧插补
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数据采样插补算法的研究 预览 被引量:14
19
作者 伍胡平 周亚军 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第9期 13-15,19,共4页
直线和圆弧插补是数控系统中最基本的插补方法,插补算法的优劣直接影响加工速度和精度。文中介绍了数据采样法的直线和圆弧插补算法的基本原理,并对插补误差进行了分析。利用极坐标参数,提出了一种内接弦线逼近圆弧的改进算法。改进... 直线和圆弧插补是数控系统中最基本的插补方法,插补算法的优劣直接影响加工速度和精度。文中介绍了数据采样法的直线和圆弧插补算法的基本原理,并对插补误差进行了分析。利用极坐标参数,提出了一种内接弦线逼近圆弧的改进算法。改进后的算法,避免了插补过程中插补值过象限问题,简单直观,易于实现。此方法提高了计算速度,保证了加工精度,为插补软件的实现提供了参考。 展开更多
关键词 数控系统 数据采样 圆弧插补
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基于坐标变换的数控圆弧插补R编程圆心算法 预览 被引量:3
20
作者 岳国盛 《机床与液压》 北大核心 2008年第12期 47-48,24,共3页
机械加工零件图中常以半径R标注圆弧,用数控机床加工这种圆弧轮廓时,要求数控系统根据起点终点和半径进行圆弧插补,插补前需要计算圆心坐标,针对这一问题,提出先将当前坐标系进行坐标平移,再进行坐标旋转,采用极坐标的形式求解... 机械加工零件图中常以半径R标注圆弧,用数控机床加工这种圆弧轮廓时,要求数控系统根据起点终点和半径进行圆弧插补,插补前需要计算圆心坐标,针对这一问题,提出先将当前坐标系进行坐标平移,再进行坐标旋转,采用极坐标的形式求解圆心坐标的方法,通过矩阵的逆运算递推反解圆心在当前坐标系的坐标,并给出算法的流程,该方法已在自行开发的数控系统中应用,实践证明其效果较好。 展开更多
关键词 坐标平移 坐标旋转 矩阵 圆弧插补
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