实时前瞻的NURBS曲线插补算法研究与仿真

被引量 : 0次 | 上传用户:mailxxf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
数控技术是现代制造技术中关键的环节之一,插补模块是整个数控系统控制软件的核心,插补算法的选择直接影响到数控系统的加工精度和速度。NURBS(Non-UniformRational B-Spline)曲线是在实际中得到广泛应用的一种参数化曲线,NURBS插补技术可以改善零件的加工精度,表面光滑性和生产效率,提高数控系统的轨迹功能。所以对NURBS插补算法进行了研究具有十分重要的意义。本文详细地介绍了NURBS曲线的数学模型、性质及其相关参数计算方法,利用B样条基函数快速求值算法来加快NURBS曲线的求值。分析了S曲线加减速控制,综合考虑轮廓误差控制和进给加加速度限制控制,实现了具有前瞻性的实时NURBS插补方法,并对NURBS插补算法进行了仿真验证。本文的主要工作和成果如下:1.介绍了NURBS曲线的数学模型、性质及相关参数计算方法。利用B样条基函数快速求值算法来加快NURBS曲线的求值。该算法用于数控实时插补中B样曲线求值求导运算时,可获得比de Boor算法更高的计算效率。2.在NURBS插补加减速控制方面,分析了插补前抛物线-抛物线S型加减速控制方法。S型加减速控制方法具有位置精度高、速度无突变、过渡平滑等优点。3.设计了一种具有前瞻性的实时NURBS插补算法。给出了该算法的流程并做了详细的分析,将该算法划分成尖角检测模块、速度规划模块、实时插补模块等部分。在算法中综合考虑了基于最大弓高误差限定的自适应速度控制、基于曲率信息的速度控制、基于加加速度限定的插补前S型加减速控制方法来规划每一段曲线的进给速度。通过预插补与实时插补的配合,完成整个曲线插补。4.对给定几个曲线利用MATLAB软件进行插补算法的计算机仿真分析,包括进给速度对尖角点确认的影响、进给速度形态分析、弓高误差、加工时间的数据分析,并进行了曲线的加工仿真。验证了本文的插补算法的正确性、合理性及优越性。开展对本课题的研究,对提高数控系统的性能具有重要的理论价值,同时也具有重要的实际应用价值。
其他文献
元素化合物知识是中学化学的重要组成部分。新课程下元素化合物知识的价值功能和呈现方式等都发生了变化,给教学带来很大冲击。教师是课程改革的具体实施者,教师在课堂中如何
随着我国电气化铁路的快速发展,尤其是在客运专线与高速铁路项目的建设中,牵引变电所27.5kV侧的设备间连接及馈出线大量采用电缆方式。为此,就电气化铁路27.5kV单相交流交联
近年来,随着我国经济结构的不断升级,社会结构也经历了一系列变革,以社区为单位的组织形式在我国经济社会中开始占有越来越重的比例,但目前社区发展正在起步阶段,社区管理与
研究目的:在全国范围内分省、市、县三级进行分层随机抽样,对三级妇幼保健机构进行抽样调查,利用专家咨询和多种数理统计方法筛选指标和计算指标的权重系数,针对我国省、市、县三
在过去的三十年中,随着金融危机在全球频繁发生,金融稳定问题开始进入各国中央银行的视野,得到普遍重视。而2007年初至今的次贷危机,更使得维护金融稳定成为各同政府需要解决
?? ? ? ?与连续传译相比,同声传译由于其在时间方面的高效性而倍受欢迎。但由于同声传译对设备和译员的要求较高,再加上连续传译具有更高的准确性,目前连续传译仍然在各种口
二十一世纪,知识经济占据了国际经济的主导地位,当今世界经济发展进程中,高新技术产业已经成为世界经济发展的动力和衡量国家综合国力的重要指标;作为高新技术产业微观单元的
民事强制执行是解决民事纷争的重要环节,是实现生效法律文书的重要途径,确保着国家裁判制度的威信和权威。但“执行难”一直是困扰法院执行工作的重点和难点问题,更成为引起
进入二十一世纪,全球化带来的影响几乎已经渗透到人类生活的各个领域。经济全球化作为全球化整体趋势最基本的动因和最明朗的表现,受到了世界各国的普遍关注。同样,体育事业
核磁共振波谱学(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是目前唯一能对人体的组织代谢、生化环境以及化合物进行定量分析的无创伤性方法。它是对某一感兴趣区所有化合物信号