[发明专利]一种基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种NURBS曲线自适应插补控制方法。

背景技术

在现代计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助制造(CAM)系统中，复杂形状零件，如模具、飞机机翼和汽车模型等通常用参数方程表示，而传统计算机数控(CNC)机床只提供线性和圆弧插补，CAD/CAM系统不得不按照要求的精度将参数曲线离散成大量的微小线段后传到CNC中进行零件加工，但这样的处理方式会带来加工精度降低、数控加工进给速度不稳定、零件生产效率降低等缺点。为了克服这些缺点，现代数控系统开始应用参数曲线插补，参数曲线插补可以直接将曲线传到CNC中，不必将曲线分解成微小线段，从而使CAD/CAM和CNC之间的信息流连续。目前常用的是NURBS曲线插补，它综合了曲线曲面造型中隐式表达式与参数多项式的优点，可以统一地表达曲线曲面和解析曲线曲面。NURBS曲线其泰勒展开式1阶近似算法基本可以实现进给速度均匀，而泰勒展开式2阶近似算法可以进一步减少速度波动，然而所有这些算法都致力于取得恒定的进给速度而没有考虑精度。对于NURBS曲线插补，进给速度的控制是其插补精度的保证，所以实现数控加工中进给速度的平滑过渡、减少速度急剧变化时对机床的冲击是插补时所要解决的问题。因此，NURBS曲线插补过程中进给速度的控制和插补的轮廓精度对插补的精度都起决定性作用。

发明内容

为了克服已有NURBS曲线插补方法的复杂度高、实时性差、插补效率较低的不足，本发明提供一种降低复杂度、实时性良好、插补效率较高的基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补控制方法，上位机计算出插补点，把计算出的坐标值列表传给下位机，下位机把坐标值转换成相应脉冲数，并发出脉冲到电机驱动器，控制电机转动并驱动机械结构动作；所述NURBS曲线自适应插补控制方法包括以下过程：

设定给出曲线定义域内一参数值欲计算该B样条曲线上对应一点p(u)，采用德布尔算法的递推公式：

p(u)=Σj=0ndjNj,k(u)=Σj=i-ki-ldjlNj,k-1(u)=...=di-kk,---(2)]]>