[發明專利]一種數控系統軌跡規劃中加減速控制方法

有效

• 申請號: 201810134489.X
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108319228B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 朱其新;費清琪;劉紅俐;蔣全勝
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 孫曉宇

本發明提供一種數控系統軌跡規劃中加減速控制方法，假設數控系統加工時總運行時間為T，將總運行時間劃分為七個時間段，分別為0～t₁、t₁～t₂、t₂～t₃、t₃～t₄、t₄～t₅、t₅～t₆、t₆～t₇，定義每個時間段的時間間隔為T_i(i＝1,2,3……,7)，則T₁對應的時間段為0～t₁，T₂對應的時間段為t₁～t₂，T₃對應的時間段為t₂～t₃，T₄對應的時間段為t₃～t₄,T₅對應的時間段為t₄～t₅,T₆對應的時間段為t₅～t₆,T₇對應的時間段為t₆～t₇，在規劃加減速曲線模型時使用的算法表達式為其中j(t)為加加速度關于時間t的函數，j_max為運行過程中的加加速度最大值，本發明提供的這種數控系統軌跡規劃中加減速控制方法，相交于現有技術，本控制算法模型更為簡單，加加速度曲線更加平滑，直接減少了數控系統啟停。

技術領域

本發明涉及伺服系統運動控制領域，特別涉及一種數控系統軌跡規劃中加減速控制方法。

背景技術

傳統的直線加減速控制因在給定位置、速度、加速度的條件下定位時間最優而得到廣泛應用，但其轉折點處不連續的加速度往往會導致機器以期望的精度到達終點時產生超程和振蕩。指數加減速控制與直線加減速控制相比，其平滑度和運動精度相對較高。但是控制算法較為復雜，占用時間長，并且在加減速的起、終點仍然存在加速度突變，會對機床產生一定的沖擊。

目前較為常用的S曲線加減速控制算法如圖1所示，其在理想情況下實現了加速度的連續變化，但階躍變化的加加速度仍會使系統產生較大的沖擊和振蕩。論文“一種Jerk連續的正弦函數平方曲線加減速算法研究”(發表于《制造技術與機床》，(12):158-161,2010，發表人為孫建仁，胡赤兵，王保民)提出了一種加加速度連續的正弦函數平方曲線加減速控制方法如圖2所示，有效地提高了數控系統的穩定性。但這種加減速控制方法仍然存在不足：在勻加速段時，變速段與勻加速段(勻減速段)的Jerk曲線雖然連續，但在轉折點處的加加速度曲線仍然不夠平滑，這樣會導致數控系統在此處仍然處于驟然加速或者驟然減速的狀態。

發明內容

本發明提供一種數控系統軌跡規劃中加減速控制方法，用于解決上述問題。