[發明專利]一種軟控制器連續小線段圓弧擬合方法

在審

• 申請號: 202310024898.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN116500964A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 東梁;魯吉志;江高雄;韋傲峰;向龍
• 申請（專利權）人: 深圳市旗眾智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 張學群

一種連續小線段圓弧擬合方法：1、導入連續小線段數據點列psubgt;0/subgt;(xsubgt;0/subgt;,ysubgt;0/subgt;),psubgt;1/subgt;(xsubgt;1/subgt;,ysubgt;1/subgt;),…,psubgt;n/subgt;(xsubgt;n/subgt;,ysubgt;n/subgt;)；2、設當前擬合圓弧段的首點坐標psubgt;j/subgt;(xsubgt;j/subgt;,ysubgt;j/subgt;)，(0≤j≤n)，首先連續取三點psubgt;j/subgt;,psubgt;j+1/subgt;,psubgt;j+2/subgt;擬合圓弧；3、設正被擬合成圓弧的數據點列為psubgt;j/subgt;(xsubgt;j/subgt;,ysubgt;j/subgt;),psubgt;j+1/subgt;(xsubgt;j+1/subgt;,ysubgt;j+1/subgt;),…,psubgt;m/subgt;(xsubgt;m/subgt;,ysubgt;m/subgt;)，按帶約束條件的最小二乘法計算擬合圓弧的參數，包括圓心(a,b)和半徑r；4、由步驟3所得圓心(a,b)和半徑r，及擬合點列Psubgt;j/subgt;,Psubgt;j+1/subgt;,…,Psubgt;m/subgt;的坐標，計算最大積分誤差ΔR：5、若ΔR≤ErR，則繼續擬合下一點，使m＝m+1，回到步驟3計算圓弧參數；若ΔR＞ErR，輸出上一點擬合的圓弧的參數，并將點Psubgt;m?1/subgt;作為下一段圓弧擬合的起點；6、直到擬合完最后一點，結束擬合。該算法計算復雜度較低，計算時間短，可以使加工后零件的表面更加的光滑，并提高加工的效率，提高企業生產效率。

本發明是申請日為2021.03.30、申請號為202110342863.7、發明名稱為“一種軟控制器連續小線段軌跡預處理方法”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及數控加工技術領域，尤其是涉及一種軟控制器連續小線段軌跡預處理方法，特別是圓弧擬合方法。

背景技術

隨著企業對設備的自動化程度和產品質量要求越來越高，自動化設備已朝著高速度、高精度的方向發展。目前大多數自動化設備連續軌跡曲線加工工藝主要采用連續小線段軌跡加工方式，在給定誤差的范圍內，將待加工的復雜軌跡曲線分割成順序相連且長度很短的微小直線段。這種軌跡從形狀上逼近原直線或曲線輪廓，無法保證加工輪廓的光滑性。由于小線段太短，小線段銜接點速度為零，這將導致電機頻繁啟停從而使加工精度以及加工效率的降低。對于連續小線段軌跡的擬合，大多數擬合算法較復雜，不適合用在控制器中，這樣導致某些適合擬合成圓弧的軌跡卻擬合成多段短直線段，導致擬合結果存在較大的誤差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種軟控制器連續小線段圓弧擬合方法，算法計算復雜度較低，計算時間短，可以使加工后零件的表面更加的光滑，并提高加工的效率，提高企業生產效率。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種連續小線段圓弧擬合方法，包括以下步驟：

步驟1、導入連續小線段數據點列p₀(x₀,y₀),p₁(x₁,y₁),…,p_n(x_n,y_n)，確定參數Erδ，Erd，ErR；Erδ為判斷程序進入直線擬合還是圓弧擬合的閾值，ErR為圓弧擬合最大積分誤差ΔR的允許誤差，Erd為直線的擬合精度；

步驟2、設步驟1中連續小線段中的當前擬合圓弧段的首點坐標p_j(x_j,y_j)，(0≤j≤n)，首先連續取三點p_j,p_j+1,p_j+2擬合圓弧；