[发明专利]参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法

权利要求书

1.参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法，其特征在于，假设轨迹的参数曲线方程为轨迹对应的参数u范围为[u_s,u_e]，算法开始前进行初始化，将足点参数变量u₀初始化为曲线方程起点处的参数值u_s,同时设定邻域搜索范围变量ε₁、ε₂、ε₃(均大于0)，区间端点搜索点数N(N>1)，对于给定的实际位置定义垂直度函数f(u)为矢量与曲线切矢的内积(u∈[u_s,u_e])，之后在每个伺服控制周期内，计算当前轮廓误差，具体步骤如下：

(1)读取当前各轴伺服电机位置反馈，确定当前实际位置设置足点丢失标志位lost为0；

(2)比较u₀与当前伺服指令位置对应的曲线参数u_C，若u₀≥u_C,令足点搜索区间左端点变量u_a＝u_C,足点搜索区间右端点变量u_b＝min(u_a+ε₁,u_e)，进入步骤(9)；否则，进入步骤(3)；

(3)计算u₀和u_C处的曲线切矢和

(4)计算和的内积若d＜0,进入步骤(5)；否则，进入步骤(6)；

(5)令u_b＝u_C,u_a0＝max(u₀-ε₂,u_s)，调用区间端点搜索方法搜索u_a，即u_a＝UEPS(u_b,u_a0)，进入步骤(9)；

(6)若f(u₀)＞0,令u_a＝u₀,调用区间端点搜索方法搜索u_b，即u_b＝UEPS(u_a,u_c),进入步骤(9)；否则，进入步骤(7)；

(7)若f(u₀)＜0,令u_b＝u₀,u_a1＝max(u₀-ε₃,u_s)调用区间端点搜索方法搜索u_a，即u_a＝UEPS(u_b,u_a1),进入步骤(9)；否则，进入步骤(8)；

(8)令u₀保持不变，进入步骤(12)；

(9)计算f(u_a)和f(u_b)；若f(u_a)·f(u_b)＞0,进入步骤(10)；否则，进入步骤(11)；

(10)置lost标志位为1，若|f(u_a)|＜|f(u_b)|,令u₀＝u_a；否则，令u₀＝u_b；进入步骤(12)；

(11)调用非线性方程数值解法在区间[u_a,u_b]内搜索垂直度函数方程f(u)＝0的根令更新后的

(12)计算伺服轮廓误差大小

在运动控制期间，控制器在每个伺服控制周期内重复上述步骤(1)～(12)，即可实现参数曲线轨迹运动中伺服轮廓误差的实时高精度测定。

2.按照权利要求1所述的参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法，其特征是，步骤(5)、(6)、(7)中的区间端点搜索方法u_ep＝UEPS(u_ss,u_se)包括以下步骤：

(A1)计算f(u_ss)。

(A2)若f(u_ss)＝0,令搜索结果变量u_ep＝u_ss,返回；否则，进入步骤(A3)；

(A3)令搜索步长Δu＝(u_se-u_ss)/N,搜索点数计数变量i＝1；

(A4)计算f(u_ss+i×Δu)；

(A5)若f(u_ss+i×Δu)·f(u_ss)≤0，令u_ep＝f(u_ss+i×Δu)，返回；

(A6)令i＝i+1,若i＜N，返回步骤(A4)；否则，进入步骤(A7)；

(A7)令u_ep＝u_se，返回。