一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法技术方案

本发明专利技术涉及一种在嵌入式系统中实现NURBS曲线实时插补的方法。现有方法计算过于复杂，不能满足嵌入式系统的需要。本发明专利技术方法首先对NURBS曲线进行分段，然后根据NURBS曲线的转折点来划段规划进给速度，最后由CPLD控制伺服电机联动进行插补。本发明专利技术插补算法计算简单，速度快，非常适合在嵌入式系统等微小系统上实现，充分利用了单片机计算能力不足而实时中断处理性能优越的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数控机床
，具体涉及一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法。
技术介绍
现代数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用对机械制造业的生产方式、产业结构、产品结构、专业化分工方式、机械加工方式及管理方式、社会的生产分工、企业的运行机制等正带来深刻的变化，对国民经济的发展起着重要的促进作用。随着现代制造业对精密加工零件的要求越来越高，对高精度的数控机床的需求将越来越大。随着数控高速切削技术的日益发展，当进行高精度的曲面加工时，由微段直线或圆弧构成的零件程序非常庞大，从而造成加工信息量大增，另外直线或圆弧也不能真实、完整地反映CAD / CAM系统所产生的复杂曲面模型，从而造成制造精度偏离设计要求。因此NURBS曲线插补技术成为当前研究热点之一。本算法具有前瞻性，在实际插补前能够对进给速度进行合理规划。这样可以减少计算量以提高加工效率，并且减少加减速控制的开销。有利于提高插补的实时计算，且不影响计算精度。传统数控系统一般利用大量微线段/圆弧来逼近一般曲线，具有多个缺点 O易造成二次误差，加工轨迹平滑度不够； 2)需要频繁加减速,不仅影响加工效率,还容易引起机械或电机的振动； 3)存在固有(逼近)误差。其无法满足现代数控技术发展的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有NURBS插补算法在嵌入式系统实现上的瓶颈，提出一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法。本专利技术一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法，该方法包括以下步骤 步骤(I) NURBS曲线定义为权利要求1.一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤(I) NURBS曲线定义为全文摘要本专利技术涉及一种在嵌入式系统中实现NURBS曲线实时插补的方法。现有方法计算过于复杂，不能满足嵌入式系统的需要。本专利技术方法首先对NURBS曲线进行分段，然后根据NURBS曲线的转折点来划段规划进给速度，最后由CPLD控制伺服电机联动进行插补。本专利技术插补算法计算简单，速度快，非常适合在嵌入式系统等微小系统上实现，充分利用了单片机计算能力不足而实时中断处理性能优越的特点。文档编号G05B19/4103GK102981455SQ201210510779公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日专利技术者吴占雄, 高明煜, 何志伟, 黄继业, 曾毓, 李芸 申请人:杭州电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对嵌入式系统的NURBS曲线实时插补方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤（1）NURBS曲线定义为：??????????????????????????????????????（1）其中，（i=?0,1,…,n）为控制点，?（i=0,1,…,n）为控制点加权因子，k为规范B样条基函数次数，为具有递推性质基函数；首先根据控制点坐标与加权参数确定曲线轨迹，以其切线平行于Z轴的切点为标准进行分段，每一段曲线（j=?0,1,…,m）为一插补周期；步骤（2）在每一曲线分段内，采用梯形加减速方法对进给速度进行规划；步骤（3）利用CPLD驱动伺服电机多轴联动进行曲线分段插补；步骤（4）重复步骤（2）和步骤（3）直至整条曲线插补完成。2012105107792100001dest_path_image002.jpg,2012105107792100001dest_path_image004.jpg,2012105107792100001dest_path_image006.jpg,2012105107792100001dest_path_image008.jpg,589829dest_path_image004.jpg,555292dest_path_image006.jpg,2012105107792100001dest_path_image010.jpg,860503dest_path_image010.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴占雄，高明煜，何志伟，黄继业，曾毓，李芸，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：