[發明專利]一種軌跡的運動控制方法

有效

• 申請號: 201310739779.4
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103699053A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 蘇詩捷
• 申請（專利權）人: 成都樂創自動化技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及運動控制領域，尤其涉及一種軌跡的運動控制方法。

背景技術

隨著科技的發展，制造業也在不斷的發展，尤其是先進的控制技術對制造業的發展起著至關重要的作用，通過合理有效的運動控制可以減少機床加工不合格產品的產生，可以有效的提升生產效率、技術水平和產品質量，降低能源資源消耗，實現制造過程的智能化和綠色化發展。

為了提高加工的質量就需要對加工進行控制，尤其是需要對加工軌跡進行控制，現有技術中對于加工軌跡的處理一般流程是上位機對軌跡圖形數據進行解析，并結合相關工藝和限制條件對軌跡進行速度規劃，常用的速度規劃方式有T?型加減速，又稱直線型加減速，和S形速度加減。

現有技術中一般是在對圖形的解析和運動規劃時對運動進行拆分，例如圖3所示的軌跡，該直線需要X軸和Y軸共同輸出，在進行運動規劃和輸出時，現有技術一般會將軌跡根據X驅動和Y驅動的進行分解，其最終的速度規劃是得到X驅動和Y驅動在軌跡各個位置的速度。

這種拆分導致加工過程數據量增大，例如一個圓拆分后輸出數據量將增加幾十倍，而且圓半徑越大數據量也即越大；由于產生的加工數據量增大，單位時間內控制器需要消耗更多的時間用以與應用軟件通訊獲取加工數據，這導致控制器負載增大；另外為保證各驅動軸間的同步性對通訊、控制器性能有更高的要求。

綜上所述，本申請發明人在實現本申請實施例中發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：

在現有技術中，由于現有技術中對于加工軌跡的處理采用的是對運動進行拆分，而拆分導致加工過程數據量增大，進而導致控制器負載增大，并且為了保證各驅動軸間的同步性對通訊、控制器性能有更高的要求，所以現有的軌跡控制方法存在效率低、成本高、耗時量大的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種軌跡的運動控制方法，解決了現有技術中現有的軌跡控制方法存在效率低、成本高、耗時量大的技術問題，實現了能夠高效、低成本、低耗時的進行軌跡控制的技術效果。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種軌跡的運動控制方法，所述方法包括：

對軌跡圖形進行處理，獲得第一參數，其中，所述第一參數為各簡單線條的參數；

采用一虛擬軸對所述軌跡圖形進行速度規劃，獲得第二參數，其中，所述第二參數為所述虛擬軸的速度；

設定所述虛擬軸的脈沖當量為第一預設脈沖當量；

基于所述虛擬軸和所述實際軸之間的位置關系獲得所述虛擬軸和所述實際驅動軸之間的電子齒輪比，其中，第三參數為所述電子齒輪比；

基于所述第一參數和所述第三參數，所述實際驅動軸完成軌跡輸出。

進一步的，所述對軌跡圖形進行處理，獲得第一參數，具體為：設備處理器對軌跡圖形進行解析，獲得各簡單線條的起點坐標、終點坐標、矢量長度和各簡單線條在設備設定坐標體系中各個坐標軸上的分量。

進一步的，所述各簡單線條在設備設定坐標體系中各個坐標軸上的分量具體為：對于直線為所述直線在設備設定坐標體系中各個坐標軸上的分量；對于圓弧和其他曲線為擬合構成該曲線的各微線段在設備設定坐標體系中各個坐標軸上的分量，其中，所述分量表示輸出該簡單線條各個坐標軸的實際驅動軸需要輸出的脈沖數。

進一步的，采用一虛擬軸對所述軌跡圖形進行速度規劃時考慮的約束條件包括所述實際驅動軸的約束條件

進一步的，所述第一預設脈沖當量小于或等于所述實際驅動軸脈沖當量的最小值，所述第一預設脈沖當量大小的取值范圍為：實際驅動軸的脈沖當量中最小值的10%-100%。

進一步的，所述虛擬軸和所述實際驅動軸之間的電子齒輪比等于所述實際驅動軸待輸出的脈沖數/所述虛擬軸待輸出的脈沖數，其中，所述虛擬軸待輸出的脈沖數等于簡單線條的矢量長度/設定的虛擬軸脈沖當量。

進一步的，所述軌跡輸出過程為：當軌跡從第一簡單線條過渡到第二簡單線條時，在所述第一簡單線條的終點或所述第二簡單線條的起點將第一電子齒輪比切換為第二電子齒輪比，其中，所述實際驅動軸速度等=所述虛擬軸速度乘以所述實際驅動軸同所述虛擬軸的電子齒輪比。

進一步的，所述設備處理器通過對脈沖數的控制實現對速度的輸出，在所述實際驅動軸速度輸出時，所述實際驅動軸輸出脈沖數等于所述虛擬軸輸出脈沖數乘以所述實際驅動軸同所述虛擬軸的電子齒輪比。

進一步的，所述實際驅動軸的脈沖控制方法具體包括：