【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及运动控制，尤其涉及一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法及设备。
技术介绍
1、s曲线加减速是指在机械系统中，为了实现平滑的加速和减速过程而采用的一种加减速方式。传统的加减速方式（如梯形加减速）可能存在加速度突变或抖动的现象，而s曲线加减速通过逐步调整加速度和减速度，使机械系统的加减速过程更加平滑。由于在数控加工领域中，速度规划是控制机床运动的必不可少的环节，通过速度规划可以控制机床加工过程中的运动速度，从而实现机床设备的高效平稳运动。因此，为了获得更加平滑稳定的运动，在机床等机械运动场景中，通常按照s曲线加减速的速度运动，保证加工过程中的加速度连续，从而基于s曲线加减速的特点减小由于加速度突变而产生的机床振动和冲击，从而提升加工质量并延长机床使用寿命。
2、然而，当前基于s曲线加减速对某段加工轨迹进行速度规划时，由于受加工轨迹长度等运动参数的影响，机床所对应的s曲线加减速的7个阶段存在多种情况，此时如果需要准确求解s曲线加减速中的最大速度，则需要求解四阶非线性方程，导致计算求解过程花费较高的计算分析成本。而基于二分迭代法来求解其数值解时，由于数值类方法的计算量较大，对硬件算力造成负担，使得数控系统的实时性难以达到要求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例提供了一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法及设备。
2、本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
3、本说明书一个或多个实施例提供一
4、根据当前机床的加工工艺，确定所述当前机床的运动参数；
5、基于所述当前机床的运动参数，划分所述当前机床的第一加速运动阶段；
6、根据所述第一加速运动阶段所对应的第一加工轨迹长度与所述运动参数，确定所述当前机床的第二加速运动阶段；
7、通过所述第二加速运动阶段，预测所述当前机床的s曲线加减速的实际最大可达速度；
8、通过所述实际最大可达速度对所述运动参数进行更新，以基于更新后的运动参数规划所述当前机床的s曲线加减速波形，实现所述当前机床的运动控制。
9、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，所述当前机床的运动参数包括：加工轨迹长度len、加工轨迹起点起始速度vs、加工轨迹终点终止速度ve、预设最大速度vm、预设最大加速度am、预设最大加加速度jm。
10、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于所述当前机床的运动参数，划分所述当前机床的第一加速运动阶段，具体包括：
11、根据所述加工轨迹终点终止速度与加工轨迹起点起始速度，确定所述当前机床的第一加速运动阶段所对应的实际速度增量；
12、基于所述运动参数的预设最大加速度与预设最大加加速度，确定所述当前机床的最小速度增量；
13、对比所述实际速度增量与所述最小速度增量，以确定所述当前机床的第一加速运动阶段的第一加速运动单元阶段；其中，所述第一加速运动单元阶段包括：加加速阶段、匀加速阶段、减加速阶段；
14、基于所述第一加速运动单元阶段确定当前机床的第一加速运动阶段的第一加工轨迹长度，以基于所述第一加工轨迹长度实现对于所述当前机床的第一加速运动阶段的划分。
15、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于所述第一加速运动单元阶段确定当前机床的第一加速运动阶段的第一加工轨迹长度，以基于所述第一加工轨迹长度实现对于所述当前机床的第一加速运动阶段的划分，具体包括：
16、若确定所述第一加速运动单元阶段不含匀加速阶段，则基于第一公式确定所述第一加工轨迹长度；其中，所述第一公式为：
17、，len1表示第一加工轨迹长度；
18、若确定所述第一加速运动单元阶段含有匀加速阶段，则基于第二公式确定所述第一加工轨迹长度；其中，所述第二公式为：
19、。
20、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，根据所述第一加速运动阶段所对应的第一加工轨迹长度与所述运动参数，确定所述当前机床的第二加速运动阶段，具体包括：
21、根据所述加工轨迹长度与所述第一加工轨迹长度，确定所述当前机床的第二加速运动阶段所对应的第二加工轨迹长度；
22、将所述第二加工轨迹长度的一半作为第三加工轨迹长度；
23、根据所述加工轨迹终点终止速度、预设最大加速度以及预设最大加加速度，确定所述第二加速运动阶段所对应的最小位移增量；
24、基于所述第三加工轨迹长度与所述最小位移增量，对比确定当前机床的第二加速运动阶段所包含的加速运动单元阶段。
25、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于所述第三加工轨迹长度与所述最小位移增量，对比确定当前机床的第二加速运动阶段所包含的加速运动单元阶段，具体包括：
26、若确定所述第三加工轨迹长度小于等于所述最小位移量，则确定所述第二加速运动阶段的加速运动单元阶段不包含匀加速阶段；
27、若确定所述第三加工轨迹长度大于所述最小位移量，则确定所述第二加速运动阶段的加速运动单元阶段包含匀加速阶段。
28、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，通过所述第二加速运动阶段，预测所述当前机床的s曲线加减速的实际最大可达速度，具体包括：
29、若确定所述第二加速运动阶段的加速运动单元阶段不包含匀加速阶段，则基于所述第三加工轨迹长度所对应的第三公式，确定所述第二加速运动阶段所对应的加加速时间；其中，所述第三公式为：，表示第三加工轨迹长度、t表示加加速时间；
30、将所述加加速时间输入预置的第四公式，获得所述当前机床的s曲线加减速的实际最大可达速度；其中，所述第四公式为：，表示实际最大可达速度；
31、若确定所述第二加速运动阶段的加速运动单元阶段包含匀加速阶段，则基于所述第三加工轨迹长度所对应的第五公式，确定所述第二加速运动阶段所对应的匀加速时间；其中，所述第五公式为：表示匀加速时间、表示最小速度增量；
32、将所述匀加速时间输入预置的第六公式，获得所述当前机床的s曲线加减速的实际最大可达速度；其中，所述第六公式为：。
33、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，通过所述实际最大可达速度对所述运动参数进行更新，以基于更新后的运动参数规划所述当前机床的s曲线加减速波形，实现所述当前机床的运动控制，具体包括：
34、基于所述实际最大可达速度对所述运动参数中的预设最大速度进行更新，获得更新后的运动参数；
35、基于所述更新后的运动参数，确定所述当前机床所对应的s曲线加减速波形；
36、通过所述s曲线加减速波形确定所述当前机床各插补周期所对应的步长，以控制所述当前机床产生与所述步长相对应的运动。
37、本说明书一个或多个实施例提供一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制设备，设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，所述当前机床的运动参数包括：加工轨迹长度Len、加工轨迹起点起始速度Vs、加工轨迹终点终止速度Ve、预设最大速度Vm、预设最大加速度Am、预设最大加加速度Jm。
3.根据权利要求2所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，基于所述当前机床的运动参数，划分所述当前机床的第一加速运动阶段，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，基于所述第一加速运动单元阶段确定当前机床的第一加速运动阶段的第一加工轨迹长度，以基于所述第一加工轨迹长度实现对于所述当前机床的第一加速运动阶段的划分，具体包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，根据所述第一加速运动阶段所对应的第一加工轨迹长度与所述运动参数，确定所述当前机床的第二加速运动阶段，具体包括：
6.根
7.根据权利要求6所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，通过所述第二加速运动阶段，预测所述当前机床的S曲线加减速的实际最大可达速度，具体包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，通过所述实际最大可达速度对所述运动参数进行更新，以基于更新后的运动参数规划所述当前机床的S曲线加减速波形，实现所述当前机床的运动控制，具体包括：
9.一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制设备，其特征在于，所述设备包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于S曲线加减速最大可达速度的运动控制设备，其特征在于，所述当前机床的运动参数包括：加工轨迹长度Len、加工轨迹起点起始速度Vs、加工轨迹终点终止速度Ve、预设最大速度Vm、预设最大加速度Am、预设最大加加速度Jm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，所述当前机床的运动参数包括：加工轨迹长度len、加工轨迹起点起始速度vs、加工轨迹终点终止速度ve、预设最大速度vm、预设最大加速度am、预设最大加加速度jm。
3.根据权利要求2所述的一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，基于所述当前机床的运动参数，划分所述当前机床的第一加速运动阶段，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，基于所述第一加速运动单元阶段确定当前机床的第一加速运动阶段的第一加工轨迹长度，以基于所述第一加工轨迹长度实现对于所述当前机床的第一加速运动阶段的划分，具体包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于s曲线加减速最大可达速度的运动控制方法，其特征在于，根据所述第一加速运动阶段所对应的第一加工轨迹长度与所述运动参数，确定所述当前机床的第二加速运动阶段，具体包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：阴雷鸣，赵建华，陈振炜，朱进全，
申请(专利权)人：济南邦德激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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