[發明專利]一種高精度變插補周期的多軸聯動運動控制方法

有效

• 申請號: 201310238069.3
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103324141A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 董輝;羅立鋒;仲曉帆;邢科新;俞立;吳祥;高陽
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05B19/41
• 分類號: G05B19/41
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明屬于運動控制技術領域，尤其是一種多軸聯動的運動控制方法。

背景技術

在機械人技術領域中，多軸聯動運動控制器是目前得到廣泛實際應用的自動化機械裝置，在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造等領域都能見到它的身影。盡管它們的形態各有不同，但它們都有一個共同的特點，精確地定位到某一點進行相應的工作。而國內對多軸聯動運動控制器的相關需求也在逐漸變大。

發明內容

為了克服現有的多軸聯動的運動控制方式的同步性較差、精確性較低的不足，本發明提出了一種變插補周期的多軸聯動運動控制方法，主要解決脈沖發送及計算誤差、定時器誤差，同步性良好、精確性較高。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種高精度變插補周期的多軸聯動運動控制方法，所述方法包括以下步驟：

1）設定采用指數規律加減速算法建立加速度表α₀,α₂,...,α_L,及其對應的速度表V₀,V₂,...,V_L，利用指數規律加減速算法與電機參數相結合建立步長表l₀,l₂,...,l_L；當X軸為長軸時，當前線段L足夠長，結合X軸的速度規劃得到的起始速度v₀和結束速度v₁，計算得到X軸加速、減速、勻速階段所需長度為N_xi0、N_xi2、N_xi1；Y軸為長軸時每一個階段運動的長度計算方法與X軸相同；

2）首先確定固定插補時間T，計算X軸的第i個插補周期中的脈沖數n_xi：

n_xi=T*V_xe???????????????????????????（1）

其中，V_xe是當前X軸的速度的值，將n_xi圓整后得到n'_xi，然后反過來計算X軸的第i個插補周期T_xi：

T_xi=n'_xi/V_xe??????????????????????????（2）

然后將本次插補周期放入X軸插補周期隊列中，脈沖數n'_xi放入X軸脈沖隊列中；

再計算Y軸的第i個插補周期中的脈沖數n_yi：

n_yi=T_yi*V_ye???????????????????????????（3）

其中，V_ye是當前Y軸的速度的值，將n_yi圓整后得到n'_yi，T_yi為X軸當前的插補周期T_xi與上一次Y軸圓整時舍去時間ΔT_yi-1的和，將圓整過程中舍去的小數部分對應的時間ΔT_yi保存，將其加在下一個插補周期計算Y軸的脈沖數的T_xi+1中作為下一次的插補周期，然后將本次插補周期放入Y軸插補周期隊列中，脈沖數n'_yi放入Y軸脈沖隊列中。

進一步，所述步驟2）中，公式（1）中V_xe的確定方法如下：

在步驟1）中加速階段的步數是N_xi0，將從第一個插補周期計算得到的脈沖數n'_x0加上之后每一次插補計算得到的脈沖數保存在N_Lx中，直到N_Lx>N_xi0，進入勻速階段，在加速過程中，V_xe的值將發生變化，當第i個插補周期計算結束，速度V_xe就應該被更新為：

V_xe=V_xe+α_m*n'_xi?????????????????????????（4）