S形速度曲线自适应合并评估方法技术

本发明专利技术揭示了一种S形速度曲线自适应合并评估方法，所述评估方法包括：S1、计算各段S形速度曲线所需的时间评估值；S2、遍历各段S形速度曲线，若该段S形速度曲线可S形规划，则跳过，否则，将不可S形规划转化为可S形规划。本发明专利技术通过自适应评估是否合并的算法，大大缩短了加工时间，极大的提高了加工效率，从而提高收益率，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
S形速度曲线自适应合并评估方法


[0001]本专利技术属于运动控制领域，具体涉及一种S形速度曲线自适应合并评估方法。

技术介绍

[0002]CNC加工中，刀路中存在大量的微小线段或圆弧，在转角处需要适当减速。通过对刀路进行前瞻速度规划，以便提前获得加减速信息，提高加工效率。
[0003]速度规划中，比较高级的算法是S形速度规划，可以有效地抑制振动，并提高效率，它可实现全程速度、加速度、加加速等均受控，且除最后一项外其它还均需连续。
[0004]实现全局的S形速度曲线算法，在迭代规划过程中，需要反复对相邻S形速度曲线进行合并与拆分，以获得最大加工效率。但不恰当的合并，会导致过小的加工参数组合传递到相邻段上，导致整体加工效率下降，曾有些不成熟的方案，比如比较相邻段的长度，最大速度等对应比值，来预估是否值得合并，但都存在阈值自适应性不强，导致算法适用性比较受局限。
[0005]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种S形速度曲线自适应合并评估方法。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种S形速度曲线自适应合并评估方法，以实现最大加工效率。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：
[0008]一种S形速度曲线自适应合并评估方法，所述评估方法包括：
[0009]S1、计算各段S形速度曲线所需的时间评估值；
[0010]S2、遍历各段S形速度曲线，若该段S形速度曲线可S形规划，则跳过，否则，将不可S形规划转化为可S形规划。
[0011]一实施例中，所述步骤S1具体为：
[0012]S11、如果该段S形速度曲线可S形规划，计算出该段S形速度曲线所需的最短加工时间；
[0013]S12、如果该段S形速度曲线不可S形规划，则评估出该段S形速度曲线所需的加工时间。
[0014]一实施例中，所述步骤S12具体为：
[0015]S121、比较当前段S形速度曲线的起点速度和终点速度，确定Vmin和Vmax；
[0016]S122、计算出从Vmin加速到Vmax所需的最短时间T1；
[0017]S123、迭代计算出最大速度Vmax
’
，使Vmin最快加速到Vmax
’
时，所经历的路程是该段S形速度曲线的长度，此时所需的时间是T2；
[0018]S124、令T＝(T1+T2)/2，T为该段S形速度曲线上的时间评估值。
[0019]一实施例中，所述步骤S2具体为：
[0020]S21、将不可S形规划的S形速度曲线段与相邻的S形速度曲线段衔接建立临时合并
段；
[0021]S22、确定临时合并段的各运动参数；
[0022]S23、根据步骤S1确定临时合并段的时间评估值；
[0023]S24、若时间评估值小于合并前的两段时间评估值之和，则进行合并；否则，不进行合并，并记录该衔接点，以防止之后重复判定。
[0024]一实施例中，所述步骤S22具体为：选取所合并的不可S形规划的S形速度曲线段与相邻的S形速度曲线段两者中最小的运动参数。
[0025]一实施例中，所述步骤S22还包括：同时不超过在衔接点处所允许的运动参数。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0027]本专利技术通过自适应评估是否合并的算法，大大缩短了加工时间，极大的提高了加工效率，从而提高收益率，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术中S形加、减速过程示意图；
[0030]图2为本专利技术中S形速度曲线自适应合并评估方法的系统流程图；
[0031]图3为本专利技术中步骤S1的流程图；
[0032]图4为本专利技术中步骤S12的流程图；
[0033]图5为本专利技术中步骤S2的流程图。
具体实施方式
[0034]以下将结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细描述。但该等实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0035]本专利技术公开了一种S形速度曲线自适应合并评估方法，包括：
[0036]S1、计算各段S形速度曲线所需的时间评估值；
[0037]S2、遍历各段S形速度曲线，若该段S形速度曲线可S形规划，则跳过，否则，将不可S形规划转化为可S形规划。
[0038]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0039]参图1所示，一个完整的S形加减速曲线要包括7个速度曲线段，即l1加加速段、l2匀加速段、l3减加速段、l4匀速度段、l5加减速段、l6匀减速段和l7减减速段。
[0040]其中，运动参数包括：位移s、速度v、加速度a、加加速j；运动限定参数：|v|≤V
max
、|a|≤A
max
、j＝
±
J
max
或0；
[0041]S形速度曲线，一般分为：加加速、匀加速、减加速、匀速、加减速、匀减速和减减速这七个阶段(有17种不同的组合)。
[0042]一段S形速度曲线，是指在起、止端点处，其速度为对应已知值，且要求加速度及加
加速均为0，如果一段运动，可从起点速度，加速或减速到终点速度，全程最大速度、最大加速度及加加速均符合运动限定参数，则称该段可S形规划；否则，则称该段不可S形规划。对于后者，需将端点速度较高者进行下调，使之从不可S形规划转化为可S形规划；又或者与相邻段运动合并，再尝试进行S形规划。
[0043]参图2所示，一种S形速度曲线自适应合并评估方法包括：
[0044]S1、计算各段S形速度曲线所需的时间评估值；
[0045]S2、遍历各段S形速度曲线，若该段S形速度曲线可S形规划，则跳过，否则，将不可S形规划转化为可S形规划。
[0046]参图3所示，步骤S1具体为：
[0047]S11、如果该段S形速度曲线可S形规划，计算出该段S形速度曲线所需的最短加工时间；
[0048]S12、如果该段S形速度曲线不可S形规划(即路程长度不足以实现S形速度曲线的变化量)，则评估出该段S形速度曲线所需的加工时间。
[0049]参图4所示，步骤S12具体为：
[0050]S121、比较当前段S形速度曲线的起点速度和终点速度，确定Vmin和Vmax，由于对称性，可以仅考虑从低速Vmin加速到Vmax；
[0051]S122、计算出从Vmin加速到Vmax所需的最短时间T1，而无需考虑所需经历的最短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种S形速度曲线自适应合并评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：S1、计算各段S形速度曲线所需的时间评估值；S2、遍历各段S形速度曲线，若该段S形速度曲线可S形规划，则跳过，否则，将不可S形规划转化为可S形规划。2.根据权利要求1所述的S形速度曲线自适应合并评估方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：S11、如果该段S形速度曲线可S形规划，计算出该段S形速度曲线所需的最短加工时间；S12、如果该段S形速度曲线不可S形规划，则评估出该段S形速度曲线所需的加工时间。3.根据权利要求2所述的S形速度曲线自适应合并评估方法，其特征在于，所述步骤S12具体为：S121、比较当前段S形速度曲线的起点速度和终点速度，确定Vmin和Vmax；S122、计算出从Vmin加速到Vmax所需的最短时间T1；S123、迭代计算出最大速度Vmax
’
，使Vmin最快加速到Vmax
’
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭先强，何长安，闵朝辉，
申请(专利权)人：苏州谋迅智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：