[发明专利]一种软控制器连续小线段轨迹预处理方法

说明书

本发明提供一种连续小线段直线拟合与圆弧拟合方法，包括以下步骤：1、导入连续小线段数据点列，确定参数Erδ、Erd、ErR；2、设步骤1中连续小线段的当前拟合线段前三个点坐标向量和的夹角δ，以判断点P_j、P_j+1、P_j+2是否在一条直线上；3、若δ≥Erδ，则点P_j、P_j+1、P_j+2三点不共线，由此进入步骤4圆弧小线段拟合过程；若δ＜Erδ，则点P_j、P_j+1、P_j+2位于同一条直线，由此进入步骤6直线小线段拟合过程拟合后续点；4、连续小线段圆弧拟合过程；6、直线小线段拟合过程；7、直到所有点拟合完成。本发明算法计算复杂度较低，计算时间短，使加工后零件的表面更加光滑，提高加工效率，提高企业生产效率。

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其是涉及一种软控制器连续小线段轨迹预处理方法。

背景技术

随着企业对设备的自动化程度和产品质量要求越来越高，自动化设备已朝着高速度、高精度的方向发展。目前大多数自动化设备连续轨迹曲线加工工艺主要采用连续小线段轨迹加工方式，在给定误差的范围内，将待加工的复杂轨迹曲线分割成顺序相连且长度很短的微小直线段。这种轨迹从形状上逼近原直线或曲线轮廓，无法保证加工轮廓的光滑性。由于小线段太短，小线段衔接点速度为零，这将导致电机频繁启停从而使加工精度以及加工效率的降低。对于连续小线段轨迹的拟合，大多数拟合算法较复杂，不适合用在控制器中，且大多方法都是圆弧和直线拟合分开进行，这样导致某些适合拟合成圆弧的轨迹却拟合成多段短直线段，而适合拟合成长直线段的轨迹却拟合成了多段短圆弧，导致拟合结果存在较大的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种软控制器连续小线段轨迹预处理方法，算法计算复杂度较低，计算时间短，可以使加工后零件的表面更加的光滑，并提高加工的效率，提高企业生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种连续小线段直线拟合与圆弧拟合方法，包括以下步骤：

步骤1、导入连续小线段数据点列p₀(x₀,y₀),p₁(x₁,y₁),…,p_n(x_n,y_n)，确定参数Erδ，Erd，ErR；Erδ为判断程序进入直线拟合还是圆弧拟合的阈值，ErR为圆弧拟合最大积分误差ΔR的允许误差，Erd为直线的拟合精度；

步骤2、设步骤1中连续小线段中的当前拟合线段p_j(x_j,y_j),p_j+1(x_j+1,y_j+1),…,p_m(x_m,y_m)的前三个点坐标P_j(x_j,y_j)、P_j+1(x_j+1,y_j+1)、P_j+2(x_j+2,y_j+2)，计算向量和的夹角δ，以判断点P_j、P_j+1、P_j+2是否在一条直线上；

步骤3、若δ≥Erδ，则点P_j、P_j+1、P_j+2三点不共线，由此进入步骤4圆弧小线段拟合过程拟合后续点；若δ＜Erδ，则点P_j、P_j+1、P_j+2位于同一条直线，由此进入步骤6直线小线段拟合过程拟合后续点；

步骤4、所述连续小线段圆弧拟合过程为：