[发明专利]S型曲线加减速规划方法、系统及存储介质

说明书

本申请公开了一种S型曲线加减速规划方法、系统及存储介质，方法执行时，获取S型曲线的初始参数；初始参数包括初速度、末速度；根据初始参数计算得到第一临界长度和第二临界长度；第一临界长度为从初速度达到末速度的路径长度；第二临界长度为运动过程非匀速段对应的路径长度；根据第一临界长度、第二临界长度与初始参数，确定目标运动过程，根据目标运动过程与初始参数，得到目标运动过程对应的方程组；对方程组进行求解，得到目标运动过程对应的运行时间，以完成S型曲线加减速规划，通过对方程组进行求解得到目标运动过程对应的运行时间，计算耗时短，效率高，便于实时计算。

技术领域

本申请涉及数控系统运动控制领域，特别涉及一种S型曲线加减速规划方法、系统及存储介质。

背景技术

在数控运动控制系统中，加减速控制算法直接影响着运动控制系统的实时性、稳定性与加工精度等。通过加减速控制算法对待加工轨迹段位移、速度、加速度和加加速度曲线进行合理规划，实现在启动、停止、加速和减速运动阶段对系统进行柔性控制，避免系统产生失步、震动、超程等现象，保证系统高速平稳运行。在数控运动控制系统中，S型曲线加减速控制算法使用较多的一种算法。

在相关技术中，在求解S型加减速控制算法时，通常是通过二分法或牛顿迭代法进行数值解析求解，但是二分法、牛顿迭代法耗费的时间较长，不便于实时计算。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种S型曲线加减速规划方法、系统及存储介质，能够得到关于目标运动过程的各段曲线运行时间的方程组，进而对方程组进行求解，得到目标运动过程的各段的运行时间，计算耗时短，便于实时计算。

本申请第一方面实施例提供了一种S型曲线加减速规划方法，包括：

获取S型曲线的初始参数；所述初始参数包括初速度、末速度；

根据所述初始参数计算得到第一临界长度和第二临界长度；其中，所述第一临界长度为从所述初速度达到所述末速度的路径长度；所述第二临界长度为运动过程非匀速段对应的路径长度；

根据所述第一临界长度、所述第二临界长度与所述初始参数，确定目标运动过程，根据所述目标运动过程与所述初始参数，得到所述目标运动过程对应的方程组；其中，所述运动过程至少包括如下之一：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段；

对所述方程组进行求解，得到所述目标运动过程对应的运行时间。

根据本申请实施例的S型曲线加减速规划方法，至少具有如下有益效果：本申请实施例的S型曲线加减速规划方法执行时，获取S型曲线的初始参数；初始参数包括初速度末速度；根据初始参数计算得到第一临界长度和第二临界长度；第一临界长度为从初速度达到末速度的路径长度；第二临界长度为运动过程非匀速段对应的路径长度；根据第一临界长度、第二临界长度与初始参数，确定目标运动过程，根据目标运动过程与初始参数，得到目标运动过程对应的方程组；对方程组进行求解，得到目标运动过程对应的运行时间，以完成S型曲线加减速规划，通过对方程组进行求解得到目标运动过程对应的运行时间，计算耗时短，效率高，便于实时计算。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述根据所述初始参数计算得到第一临界长度和第二临界长度，包括：

根据第一公式计算得到所述第一临界长度；其中，所述初始参数还包括最大加速度和最大加加速度，所述第一公式为：

L₁＝L_a(Vs,Ve)＝L_d(Ve,Vs),