CNC軌跡控制與插補(bǔ)原理學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1CNC軌跡控制軌跡控制(kngzh)與插補(bǔ)原理與插補(bǔ)原理第一頁，共47頁。2實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的控制就是實(shí)際軌跡起點(diǎn)與終點(diǎn)之間，依照自身規(guī)律進(jìn)行數(shù)據(jù)密化的過程，稱之為“插補(bǔ)”。第1頁/共47頁第二頁，共47頁。3第2頁/共47頁第三頁，共47頁。4第3頁/共47頁第四頁，共47頁。5 硬件插補(bǔ)器完成插補(bǔ)運(yùn)算的裝置或程序稱為插補(bǔ)器 軟件(run jin)插補(bǔ)器 軟硬件結(jié)合插補(bǔ)器 1.基準(zhǔn)脈沖(michng)插補(bǔ) 每次插補(bǔ)結(jié)束僅向各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸輸出一個(gè)控制脈沖(michng)，各坐標(biāo)僅產(chǎn)生一個(gè)脈沖(michng)當(dāng)量或行程的增量。脈沖(michng)序列的頻率代表坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的速度，而脈沖(michn

2、g)的數(shù)量代表運(yùn)動(dòng)位移的大小?；鶞?zhǔn)脈沖(michng)插補(bǔ)的方法很多，如逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、脈沖(michng)乘法器等。2.數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ) 采用時(shí)間分割思想，根據(jù)編程的進(jìn)給速度將輪廓曲線分割為每個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給直線段（又稱輪廓步長）進(jìn)行數(shù)據(jù)密化，以此來逼近輪廓曲線。然后再將輪廓步長分解為各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給量（一個(gè)插補(bǔ)周期的近給量），作為指令發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置按伺服檢測采樣周期采集實(shí)際位移，并反饋給插補(bǔ)器與指令比較，有誤差運(yùn)動(dòng)，誤差為零停止，從而完成閉環(huán)控制。第4頁/共47頁第五頁，共47頁。6第5頁/共47頁第六頁，共47頁。7第6頁/共47頁第七頁，共47頁。8第7頁/共47頁第八頁

3、，共47頁。9第8頁/共47頁第九頁，共47頁。10第9頁/共47頁第十頁，共47頁。110eeXYYXeieiiYXXYFYXF0Pi i (Xi i,Yi i)Ae (Xe,Ye)O第10頁/共47頁第十一頁，共47頁。12第11頁/共47頁第十二頁，共47頁。13步數(shù)步數(shù)判別判別坐標(biāo)進(jìn)給坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算偏差計(jì)算終點(diǎn)判別終點(diǎn)判別0 0 F F0 0=0=0=10=101 1F=0F=0+X+XF F1 1=F=F0 0-y-ye e=0-4=-4=0-4=-4=10-1=9=10-1=92 2F0F0F0+X+XF F3 3=F=F2 2-y-ye e=2-4=-2=2-4=-2=8-1=

4、7=8-1=74 4F0F0F0+X+XF F5 5=F=F4 4-y-ye e=4-4=0=4-4=0=6-1=5=6-1=56 6F=0F=0+X+XF F6 6=F=F5 5-y-ye e=0-4=-4=0-4=-4=5-1=4=5-1=47 7F0F0F0+X+XF F8 8=F=F7 7-y-ye e=2-4=-2=2-4=-2=3-1=2=3-1=29 9F0F0F0+X+XF F1010=F=F9 9-y-ye e=4-4=0=4-4=0=1-1=0=1-1=0OA98754321610YX第12頁/共47頁第十三頁，共47頁。14直線(zhxin)插補(bǔ)的遞推法第13頁/共47頁

5、第十四頁，共47頁。15第14頁/共47頁第十五頁，共47頁。16第15頁/共47頁第十六頁，共47頁。17 若已到達(dá)，則應(yīng)發(fā)出停機(jī)或轉(zhuǎn)換新程序段信號。一 般用 x 和 y 坐標(biāo)所要走的總步數(shù) J 來判別。每走一步(y b)則 J 減 1 ，直至 J=0 。 第16頁/共47頁第十七頁，共47頁。18第17頁/共47頁第十八頁，共47頁。19第18頁/共47頁第十九頁，共47頁。20圖3 計(jì)算(j sun)程序流程圖：第19頁/共47頁第二十頁，共47頁。21第20頁/共47頁第二十一頁，共47頁。22第21頁/共47頁第二十二頁，共47頁。23222RYXFiiiXYP Pi i（X Xi

6、i，Y Yi i）ABF 0F 0第22頁/共47頁第二十三頁，共47頁。2412) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXX12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY12) 1(122211iiiiiiiYFRYXFYY12) 1(122211iiiiiiiXFRYXFXXbabaYYXXNbaxXXNbayYYN第23頁/共47頁第二十四頁，共47頁。25ABYX44步數(shù)步數(shù)偏差判別偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給坐標(biāo)進(jìn)給 偏差計(jì)算偏差計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判別終點(diǎn)判別起點(diǎn)起點(diǎn)F F0 0=0=0 x x0 0=4, y=4, y0 0=0=0=4+4=8=4+4=81 1F F0 0

7、=0=0-x-xF F1 1=F=F0 0-2x-2x0 0+1+1 =0-2 =0-2* *4+1=-74+1=-7x x1 1=4-1=3=4-1=3y y1 1=0=0=8-1=7=8-1=72 2F F1 100+y+yF F2 2=F=F1 1+2y+2y1 1+1+1 =-7+2 =-7+2* *0+1=-60+1=-6x x2 2=3=3y y2 2=y=y1 1+1=1+1=1=7-1=6=7-1=63 3F F2 200+y+yF F3 3=F=F2 2+2y+2y2 2+1=-3+1=-3x x3 3=4, y=4, y3 3=2=2=5=54 4F F3 3000-x-x

8、F F5 5=F=F4 4-2x-2x4 4+1=-3+1=-3x x5 5=4, y=4, y5 5=0=0=3=36 6F F5 5000-x-xF F7 7=F=F6 6-2x-2x6 6+1=1+1=1x x7 7=4, y=4, y7 7=0=0=1=18 8F F7 700-x-xF F8 8=F=F7 7-2x-2x7 7+1=0+1=0 x x8 8=4, y=4, y8 8=0=0=0=0第24頁/共47頁第二十五頁，共47頁。26第25頁/共47頁第二十六頁，共47頁。27第26頁/共47頁第二十七頁，共47頁。28第27頁/共47頁第二十八頁，共47頁。29第28頁/共4

9、7頁第二十九頁，共47頁。30第29頁/共47頁第三十頁，共47頁。31第30頁/共47頁第三十一頁，共47頁。32第31頁/共47頁第三十二頁，共47頁。33fNVLsincosLLYXNeecossinfV第32頁/共47頁第三十三頁，共47頁。34順圓順圓逆圓逆圓第33頁/共47頁第三十四頁，共47頁。35第34頁/共47頁第三十五頁，共47頁。36 tVYtVXYX KYVXVLVeYeX tKYYtKXXee XYA(Xe,Ye)VyXYA(Xe,Ye)VxVyVO Y X t0dteKYYt0dteKXXL第35頁/共47頁第三十六頁，共47頁。37 m1ieem1ieetmKYt

10、YKYtmKXtXKX mieNemieNeYYYXXX1122eeYYXX第36頁/共47頁第三十七頁，共47頁。38第37頁/共47頁第三十八頁，共47頁。39第38頁/共47頁第三十九頁，共47頁。40KXVYVRViYiXiXKYViYKXV 1tNK21miiNmiiNXYYX112121VVyVxPABRXYO第39頁/共47頁第四十頁，共47頁。41 (2) 其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：1) 各累加器的初始值為零，各寄存器為起點(diǎn)坐標(biāo)值；各累加器的初始值為零，各寄存器為起點(diǎn)坐標(biāo)值；2) X被寄函數(shù)積存器存被寄函數(shù)積存器存Yi ,Y被寄函數(shù)積存器存被寄函數(shù)積存器存Xi，為動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)；，為動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)；3) Xi 、 Yi在積分過程中，產(chǎn)生進(jìn)給脈沖在積分過程中，產(chǎn)生進(jìn)給脈沖X、Y時(shí)，要對相應(yīng)時(shí)，要對相應(yīng) 坐標(biāo)進(jìn)行加坐標(biāo)進(jìn)行加1或減或減1的修改；的修改；4) DDA圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)判別要有二個(gè)計(jì)數(shù)器，哪個(gè)坐標(biāo)終點(diǎn)到了，圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)判別要有二個(gè)計(jì)數(shù)器，哪個(gè)坐標(biāo)終點(diǎn)到了， 哪個(gè)坐標(biāo)停止積分迭代；哪個(gè)坐標(biāo)停止積分迭代；5) 與與DDA直線插補(bǔ)一樣直線插補(bǔ)一樣(yyng)，JVX、JVY中的值影響插補(bǔ)速度。中的值影響插補(bǔ)速度。P183第40頁/共47頁第四十一頁，共47頁。42第41頁/共