[發明專利]高速凸輪輪廓曲線設計方法和系統

在審

• 申請號: 201410062123.8
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103778302A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 黃杰;梁贊
• 申請（專利權）人: 黃杰
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.凸輪輪廓曲線設計方法，包括：?

步驟10、確定基線函數的類型和上升時間。?

步驟20、依據彈性從動件的系統特性來進行光滑器設計，以保證光滑器與彈性從動件動態過程的最優匹配。?

步驟30、將基線函數和光滑器進行卷積運算，產生凸輪輪廓曲線。?

2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟10還包括，基線函數可以選擇為任意光滑曲線。通常從以下幾種中選擇：凸輪多項式曲線、s曲線、三角函數、高斯曲線和樣條函數等。?

3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟10還包括，基線函數上升時間計算公式：?

t_b=λt_m-t_s

其中，λ為設計周期比，t_m＝2π/ω為從動件無阻尼自由振蕩周期，ω為從動件固有頻率，t_s為光滑器上升時間。?

4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟20還包括，所述光滑器的傳遞函數：?

其中，ω為從動件固有頻率，ζ為從動件阻尼比，n是光滑器結構冪次數。?

5.根據權利要求4所述的方法，還包括：某些凸輪彈性從動件系統可能被近似認為是零阻尼系統，此種近似情況下對應的光滑器傳遞函數：?

。

6.根據權利要求3和4所述的方法，還包括：所述光滑器的冪次數n選擇公式：?

其中：n是正整數，ζ為從動件阻尼比。?

7.根據權利要求1提出的方法，可以使用電子凸輪方式實現凸輪彈性從動件機械系統。包括：計算模塊、電氣驅動模塊和彈性從動件模塊。?

計算模塊，用于將計算得到的凸輪輪廓曲線函數轉化為離散時間序列，然后通過數字模擬轉換單元輸出；?

電氣驅動模塊，用于將計算模塊輸出的模擬電壓信號轉化為電機角位移輸出；?

彈性從動件模塊，連接到電氣驅動模塊，用于完成機械運動控制任務。?

8.根據權利要求1提出的方法，也可以使用機械凸輪方式實現凸輪彈性從動件機械系統。依據所提供的凸輪輪廓曲線設計方法，使用機械加工方式制造機械凸輪，直接拖動彈性從動件，同樣可以達到高速凸輪彈性從動件系統性能指標要求。?

9.根據權利要求1提出的設計方法，不僅僅限于單自由度的凸輪彈性從動件機械系統，還可以延伸到具有多自由度的凸輪彈性從動件機械系統。?

10.根據權利要求1提出的方法，可以延伸到其他機械彈性動力學系統應用領域，例如：齒輪傳動彈性動力學、連桿機構彈性動力學、軸和軸系彈性動力學、機械臂彈性動力學等等。在保證機械系統高速驅動前提下可以大幅度提高系統控制性能。?