實時前瞻的NURBS曲線插補算法研究.pdf

1、數控系統(tǒng)（CNC）的應用在當今加工制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。提高進給速度和加工精度對數控系統(tǒng)的發(fā)展具有深遠意義。插補模塊是整個數控系統(tǒng)控制軟件的核心，插補算法的選擇直接影響到數控系統(tǒng)的加工精度和速度。NURBS曲線是描述工業(yè)產品幾何形狀的一種重要表達方式，基于NURBS曲線的插補技術能適應各種復雜曲線曲面的加工，有效提高零件的表面質量。因此，對NURBS插補算法進行研究具有十分重要的意義。
　　本文的主要工作和成果如下：

2、　?。?）詳細地介紹了NURBS曲線的定義、表達形式、性質及其相關參數的計算方法。在考慮輪廓誤差控制和進給加速度影響的前提下，采用二級泰勒展開法進行下一插補點的參數迭代計算，并輔以參數精度的預估校正，實現優(yōu)化后的NURBS曲線自適應插補算法。
　?。?）S型加減速控制方法具有位置精度高、速度無突變及速度與加速度過渡平滑等優(yōu)點，本文詳細介紹了一種軌跡特征為“拋物線-直線-拋物線”的S型加減速控制方法，分析了S型加減速算法的控制流程，

3、實現了NURBS曲線自適應插補算法的預先加減速規(guī)劃。
　　（3）在NURBS曲線自適應插補算法和S型加減速控制方法的基礎上，設計了一種優(yōu)化后的參數曲線前瞻控制算法。此算法根據參數曲線的曲率自適應地調整插補速度，并且根據相鄰插補點的速度差值分析和比較加工路徑上的速度敏感點，在前瞻路徑上對速度進行統(tǒng)一加減速規(guī)劃，在滿足加工精度及機床加減速性能的同時，實現速度和加速度的平滑過渡。
　?。?）利用MATLAB軟件進行插補算法的計算機