[发明专利]面向编码器/播放器式数控系统的运动比特流变换方法

摘要

本发明涉及一种面向编码器/播放器式数控系统的运动比特流变换方法，属于数控系统中的运动控制技术领域。本发明的目的在于利用单位弧长增量法插补曲线精度较高的优点，并借助了比特位快速运算的优势，使得单位弧长增量法可以应用于速度灵活可调的高速加工中，推广单位弧长增量法的应用范围。本发明包括两种编码格式和两种解码算法。在加工开始之前，编码器可对任意参数曲线使用单位弧长增量法进行插补，获取一系列坐标增量值、并将坐标增量值化为一种编码格式的运动比特流进行存储。在加工的过程中，根据所给的编码格式，选取相应的解码算法，从运动比特流中还原出一个插补周期内的各轴坐标增量值，使机床各轴沿所给参数曲线运动。

主权项

一种面向编码器/播放器式数控系统的运动比特流变换方法，其特征在于，所述运动比特流变换方法包括串行编码方法、串行解码方法、并行编码方法和并行解码方法，其中；所述串行编码方法包括使用数组存放单位弧长增量法生成的共计M_k步插补结果，所述数组一共有M_k个元素，第k个元素ξ_k存放了所述单位弧长增量法第k步插补的坐标增量ΔQ_k所对应的脉冲位σ_k,j和方向位δ_k,j，其中M_j为机床轴数，k＝1,2,...,M_k，j＝1,2,...,M_j；所述串行解码方法包括设在t‑T时刻解码至第k_p(t‑T)步，在t时刻的进给速度决定在t时刻需要解码Δk_p(t)步，其中第k步解码通过如下转换方法获取所述坐标增量ΔQ_k：若σ_k,j＝0，则Δq_k,j＝0；若σ_k,j＝1且δ_k,j＝0，则Δq_k,j＝1；若σ_k,j＝1且δ_k,j＝1，则Δq_k,j＝‑1；其中k＝k_p(t‑T),k_p(t‑T)+1,...k_p(t)，计算在t时刻的指令位置增量：所述并行编码方法包括机床的每根轴使用两个一维数组，分别存储脉冲位和方向位；称存储所述脉冲位的所述一维数组为脉冲流，第j轴的所述脉冲流的第K个元素G_K,j存储了所述单位弧长增量法从第NK‑N+1步到第NK步插补生成的脉冲位σ_NK‑N+1,j,σ_NK‑N+2,j,...,σ_NK,j；称存储所述方向位的所述一维数组为方向流，第j轴的所述方向流的第K个元素D_K,j存储了所述单位弧长增量法从第NK‑N+1步到第NK步插补生成的方向位δ_NK‑N+1,j,δ_NK‑N+2,j,...,δ_NK,j；其中为向上取整符号；所述并行解码方法包括设在t‑T时刻解码至第k_p(t‑T)步，在t时刻的进给速度决定在t时刻需要解码Δk_p(t)步；对于第j轴，使用种群计数法统计所述脉冲流中的从第k_p(t‑T)+1位到第k_p(t)位中的“1”的个数，记为以及所述方向流中的从第k_p(t‑T)+1位到第k_p(t)位中的“1”的个数，记为由和计算在t时刻的第j轴指令位置增量