[發明專利]一種基于前瞻-濾波技術的多程序段連續加減速控制方法

有效

• 申請號: 201010169651.5
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101833306A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 楊東升;李鷗;鮑玉鳳;劉明烈
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司;沈陽高精數控技術有限公司
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416;H03H17/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

1.一種基于前瞻-濾波技術的多程序段連續加減速控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

根據輸入的工件加工程序數據進行前瞻規劃，確定各程序段的前瞻規劃參數；利用上述各程序段的規劃參數進行相應的直線加減速規劃，并對速度值進行插補；對各段插補后的速度值進行分段滑動平均濾波，得到新的速度值。

2.按權利要求1所述的基于前瞻-濾波技術的多程序段連續加減速控制方法，其特征在于：所述對輸入工件加工程序數據進行前瞻規劃計算包括以下步驟：

根據工件加工程序數據，按照轉接點算法確定各程序段間的轉接點速度；按照規劃參數求解算法完成對各程序段規劃參數的確定，其中規劃參數包括：最大速度、直線加減速加速段和減速段的加速度以及濾波項數；

按照位移補償算法確定直線加減速規劃時的新位移。

3.按權利要求2所述的基于前瞻-濾波技術的多程序段連續加減速控制方法，其特征在于：

所述轉接點算法為：

初始化程序標號為0；

當當前程序段末端初始速度V_p大于當前程序段始端速度V_s時，直接判斷當前實際位移L是否大于第1閾值S₀，否則將當前程序段末端初始速度V_p的值與當前程序段始端速度V_s的值互換，并將程序標號賦值為1，再判斷當前實際位移L是否大于第1閾值S₀；

如果實際位移L大于第1閾值S₀時，則根據公式(2)求得加速過程中的勻加速段插補周期T的個數，即為中間變量k：

式中，b為中間變量，m為初始濾波項數，a_max為最大加速度；

再根據公式(3)求得最大可達末端速度V′_p；

V′_p＝V_s+(m+k)Ta_max?????????????????(3)

判斷程序標號是否為1，如為1則將當前程序段末端初始速度V_p與當前程序段始端速度V_s互換；

當當前程序段始端速度V_s大于最大可達轉接點速度V′_p時，調整當前程序段始端速度V_s的值為最大可達轉接點速度V′_p，轉接點的初始速度V_p不需調整，端點速度確定完畢；

如果當前程序段始端速度V_s不大于最大可達轉接點速度V′_p，則轉接點的初始速度V_p不需調整，端點速度確定完畢；

或者，如果程序標號不為1，則：

當轉接點的初始速度V_p大于最大可達轉接點速度V′_p時，調整轉接點的初始速度V_p等于最大可達轉接點速度V′_p，端點速度確定完畢；

當轉接點的初始速度V_p不大于最大可達轉接點速度V′_p時，轉接點的初始速度V_p不需調整，端點速度確定完畢；

或者，當實際位移L不大于第1閾值S₀時，利用公式(4)求得加加速階段插補周期個數，即為中間變量n：

其中，p、q為中間變量，J為加加速；

若n≥1，則利用公式(5)計算最大可達轉接點速度V′_p：

V′_p＝V_s+(nT)²J?????????????????????????(5)

接續判斷程序標號是否為1步驟；

或者，若n＜1，則令n＝1，V′_p＝V_p，再利用公式(6)重新計算當前程序段始端速度V_s：

V_s＝V_p-J(nT)²，V_e＝V_p???????????????????(6)

其中，V_e為當前程序段末端速度；

端點速度確定完畢。