[1]姜海兵,赵东标,罗晖淼,等.数控系统中 C2 连续五次PH 曲线插补算法研究[J].机械与电子,2019,(02):26-30.
,,et al.Research of Interpolation Algorithm Based on C2 Quintic PH Curve in CNC System[J].Machinery & Electronics,2019,(02):26-30.
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数控系统中 C2 连续五次PH 曲线插补算法研究()
机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]
- 卷:
-
- 期数:
-
2019年02期
- 页码:
-
26-30
- 栏目:
-
设计与研究
- 出版日期:
-
2019-02-24
文章信息/Info
- Title:
-
Research of Interpolation Algorithm Based on C2 Quintic PH Curve in CNC System
- 文章编号:
-
1001-2257(2019)02-0026-05
- 作者:
-
姜海兵; 赵东标; 罗晖淼; 刘豪志
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南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016
- Author(s):
-
JIANGHaibing; ZHAODongbiao; LUOHuimiao; LIUHaozhi
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CollegeofMechanicalandElectronicEngineering, NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics, Nanjing210016,China
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- 关键词:
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数控系统; C2 连续; 五次 PH 曲线; 插补
- Keywords:
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CNCsystem; C2continuity; quinticPHcurve; interpolation
- 分类号:
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TG659
- 文献标志码:
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A
- 摘要:
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数控系统中传统多项式曲线插补存在弧长多项式和偏置曲线不一定具有有理形式的缺点,目前可以采用 PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补解决,但在研究 PH 曲线插补时,无法保证空间 PH 曲线 C2 连续,这将导致运动加速度的突变,进而影响加工质量。 针对上述问题,提出了 C2 连续的五次 PH 曲线插补算法。 根据相同插值点下三次 B样条曲线的切矢建立方程,得到 PH 曲线方程中四元数参数的迭代初值,再由速端曲线的积分和插值点间关系建立方程,线性化后迭代求解出四元数参数,从而确定五次 PH曲线方程。 最后通过 MATLAB对空间螺旋线进行插补仿真,采用 Hausdoff距离误差来估计实际曲线与五次 PH 曲线的误差,验证了本文插补算法的拟合逼近效果,具有一定的有效性和实用性。
- Abstract:
-
ThetraditionalinterpolationofpolynomialcurvesinCNCsystemhasthedisadvantagethatarc-lengthpolynomialandoffsetcurvesdonotnecessarilyhaverationalform. Atpresent, PH (Pythagorean-Hodo-graph)curveinterpolationcanbeusedtosolvethisproblem. However,inthestudyofinterpolationofPHcurves,theC2continuityofspatialPHcurvescannotbeguaranteed, whichwillleadtosuddenchangeofmotionaccelera-tionandaffectthequalityofprocessing. Tosolvetheseproblems,aC2continuousquinticPHcurveinterpolationalgorithmwasproposed. AccordingtothetangentvectorofcubicB splinecurveunderthesameinterpolationpointscondition,theinitialvalueofquaternionparameterinPHcurveequationwasobtained. Thentheequationwasestablishedbyintegralofvelocitycurveandinterpolationpoints. Thequaternionparameterwassolveditera-tivelyafterlinearization,andthereforethequinticPHcurveequationwasdetermined. AninterpolationsimulationofspacespiralcurvewasperformedbyMATLAB. TheHausdoffdistanceerrorwasusedtoestimatetheerrorbe-tweentheactualcurveandthequinticPHcurve, whichverifiesthefittingapproximationeffectoftheinterpolationalgorithminthispaper
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备注/Memo
- 备注/Memo:
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收稿日期:2018-10-31基金项目:国家自然科学基金项目(51175261) ;高等学校博士学科点专项科研基金项目(20123218110020) ;国家重点基础研究发展计划项目(2014CB046501)作者简介:姜海兵 (1994-) ,男,江苏如皋人,硕士研究生,研究方向为数控技术;赵东标 (1963-) ,男,安徽蚌埠人,教授,博士研究生导师,研究方向为机电控制及自动化、数控技术和机器人技术。
更新日期/Last Update:
2019-10-31