[发明专利]连续微小线段前瞻控制插补算法

摘要

本发明为连续微小线段前瞻控制插补算法，步骤为求取第 1 段微小线段的实际插补距离s1；计算前一段微小线段的实际插补距离si‑2；根据前瞻优化分析的速度可达性判断，分析第i‑2段线段两端，Pi‑2和Pi‑1处相应的转接速度间的速度可达性；判定速度分割点此时如果αi‑3<αi‑2，且αi‑2=αi‑1，则需要计算下一个点的转接角进行分析；如果αi‑2<αi‑3，Pi‑2不是速度分割点；若速度分割点没找到，重复 2‑4 步；若速度分割点找到，前瞻结束，下一次前瞻时，以上一速度分割点为起点进行前瞻速度规划。本发明使得加工速度变化平稳，大大提高了加工效率。

主权项

一种连续微小线段前瞻控制插补算法，其特征在于：包括如下步骤：1）顺序读取前两段段微小线段的三个端点P1 ，P2 和P3 ，令线段起始速度v1=0，由于线段开始处无转接角，α1 =0，P1 点局部转接距离Δl1 =0；用余弦公式计算P2处的转接角α2，根据角平分线转接算法的计算公式求解P2 处的理论最大进给速度v2 ，计算P2 处的局部转接距离Δl2 ；计算P1到P2 距离L1 和P2 到P3 的距离L2 ，接着最大转接速度的求解中的实际插补距离公式计算第 1 段微小线段的实际插补距离s1 ，s1=L1‑Δl1‑Δl2；2）读取线段下一点Pi的坐标值，计算Pi‑1处的转接角αi‑1 ，求解Pi‑1 处的理论最大进给速度vi‑1 ，计算Pi‑1处的局部转接距离Δli‑1，接着计算前一段微小线段的实际插补距离si‑2 ，si‑2=Li‑2‑Δli‑1‑Δli‑2；3）根据前瞻优化分析的速度可达性判断，分析第i‑2段线段两端，Pi‑2和Pi‑1处相应的转接速度vi‑2 和vi‑1之间的速度可达性，如果速度可达性不满足，若vi‑2 < vi‑1，调整vi‑1 ；否则调整vi‑2 ，并进行回溯处理，反向判断速度可达性，保存值i，令 i=i‑1，重复第3步进行速度可达性判断和速度调整，直到满足速度可达性要求为止；4）转接角αi‑2与前后的转接角αi‑3，αi‑1比较，如果αi‑3<αi‑2且αi‑2>αi‑1，说明点Pi‑2处的转接角局部最大，Pi‑2为速度分割点：此时如果αi‑3<αi‑2，且αi‑2=αi‑1，则需要计算下一个点的转接角进行分析；如果αi‑2<αi‑3，Pi‑2不是速度分割点；5） 若速度分割点没找到，重复 2‑4 步；若速度分割点找到，前瞻结束，下一次前瞻时，以上一速度分割点为起点进行前瞻速度规划。