导读:本文包含了样条插补论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:曲线,算法,压缩器,速度,加工,控制器,误差。
样条插补论文文献综述
吴玉香,王鹏[1]（2019）在《基于曲线长度自调整速度方程的非均匀有理B样条插补算法》一文中研究指出针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线加工过程中速度规划复杂、效率低以及机床震颤剧烈的问题,提出一种高效规划进给速度的NURBS插补算法。预处理过程计算出待加工NURBS曲线插补参数及误差速度,根据误差速度曲线分析加工路径的加减速情况,并基于加/减速区间长度自动调整叁次多项式速度方程,实现平滑的速度与加速度曲线;实时插补过程采用基于Adams-Moulton方法计算初始参数,然后采用二分法对参数进行寻优,将插补过程中速度波动控制到加工要求精度范围内,从而降低机床的振动。通过MATLAB仿真,验证了所提算法加减速规划的高效性和参数计算的精确性,表明该算法在复杂曲线曲面加工领域可以提高机床加工效率与精度。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2019年09期）
余晓菁[2]（2017）在《工业机器人运动规划与样条插补方法研究》一文中研究指出汽车,轮船,航空航天制造业的发展对工业机器人的智能化要求越来越高,智能规划路径和复杂曲线运动已经成为工业机器人的重要功能。然而,目前大多数的路径搜索方法在高维运动空间无法实现快速规划。另一方面,工业机器人的样条插补功能并不成熟,在降低计算时间和消除累积误差方面仍有待进一步研究。针对这些问题,论文提出了适用于多关节机器人在任意作业环境下的快速稳定运动规划和高精度高效率的B样条曲线插补。主要研究方案包括以下内容:在研究和分析原始快速随机生成树算法的基础上,提出了一种基于单侧高斯采样的滑动窗快速随机生成树。新的算法可以提高运动规划效率以及保证不同障碍物环境下同一运动规划算法的稳定性。通过调节采样器参数实现搜索树结构的深度广度可调节。采用最小二乘法对生成路径进行叁次B样条拟合,拟合曲线可被输入样条插补模块进行加速度连续插补。采用S型速度规划方法进行整段样条的速度规划。为了消除叁次B样条插补中的累积误差实现高精度插补,采用曲率特征分段的方法对样条进行实时插补误差补偿。为了实现复杂叁次B样条的高速插补和插补时间全局最优,对时间最优的速度规划问题进行数学建模,对多关节机器人采用主从轴控制策略,将多维样条曲线的速度规划转为主动轴单维的样条曲线规划问题。在速度,加速度,加加速约束下分别进行速度优化。通过在MATLAB和UG二次开发平台上进行仿真,证明了所提出的算法的可行性,包括多关节机器人的快速无碰撞运动规划,实时样条插补和时间最优插补。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
王超[3]（2017）在《基于LinuxCNC的工业机器人B样条插补算法的研究与实现》一文中研究指出插补算法是数控系统中的核心技术,它的好坏直接影响数控加工技术的优劣,是目前数控技术急需提高和完善的环节之一。目前现有的CNC系统,大都只实现了简单的直线插补和圆弧插补算法,因此不能直接加工复杂的曲线。若想利用CNC系统加工曲线,通常只能用一系列小直线段和小圆弧去逼近曲线,但这样会严重降低系统的加工效率和加工精度。为了提高加工效率和精度,本文在开源数控系统软件LinuxCNC上实现了B样条曲线插补算法,使得系统可以直接加工复杂的自由曲线,并通过添加机器人正逆运动学算法模块使其支持工业机器人的加工。Linux CNC系统具备开源、精度高、实时性好等优点,因此本文选择利用Linux CNC系统作为后续算法的实现平台。本文首先介绍了LinuxCNC的软件框架,并详细分析了其内部任务控制器和运动控制器的工作原理,为后续的轨迹规划和插补算法的实现提供了理论基础。同时,本文对机器人基本的运动学算法进行了介绍,并以PUMA560机器人为例,详细阐述了其D-H参数法建模的过程和其正逆运动学方程的推导过程。接着,将PUMA560机器人的运动学算法在Linux CNC系统中进行了实现。然后,针对传统梯形加减速和S形加减速控制算法的缺点,本文引入一种基于数字卷积的加减速控制算法。既可保证算法的实现简单、时间复杂度小,又能使系统运行平稳,在启动和停止时系统不会产生冲击和振荡。基于新的加减速控制算法,本文又进一步研究和实现了一种预测-校正叁次B样条曲线插补算法,使得系统可以加工复杂的自由曲线。最后,本文采用Python程序设计语言,结合QT、OpenGL图形库设计出了机器人的操作界面和PUMA560型机器人的3D仿真模型,从而完整的开发出了一套高性能的机器人软件系统。同时,为了验证算法在Linux CNC上实现的正确性,本文分别对正逆运动学算法和B样条插补算法在本文所搭建的实验平台上进行了实验,实验结果表明算法在Linux CNC系统中得到了正确实现,达到了预期效果。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-13）
王允森[4]（2015）在《基于样条插补的高质量加工关键技术的研究》一文中研究指出随着样条插补在数控系统中的广泛应用,高速高精加工已经成为当今制造业领域的新要求。一些高档的商用数控系统已经实现了多种样条曲线的插补功能。相比传统的微小线段和圆弧段插补,样条插补可以减小CAD/CAM与CNC系统之间的通信负担,而且避免高速加工中加速度和加加速度的频繁变化,提高加工质量。但是,西方发达国家一直在高档数控系统出口方面,对我国进行限制。因而,研究基于样条插补的高质量加工的关键技术对于我国自主研发高档数控系统具有重要的理论和现实意义。本文根据样条曲线插补和速度规划的基本理论,针对复杂工件的高速、高精、高质量加工问题,围绕样条插补的叁个关键技术:曲线拟合、实时插补和速度规划,开展了以下的研究工作:(1)样条曲线拟合条件和拟合方法。为了提高列表曲线的加工速度和加工质量,提出了用Akima曲线将连续数据点拟合成光滑的样条曲线进行加工的方法。课题重点研究了Akima曲线的拟合准则和拟合方法,即首先用双弦高误差准则和切线误差准则来来识别出可以拟合成Akima曲线的连续加工区域,然后用五点Akima算法将连续的微小线段拟合成光滑的样条曲线进行插补。仿真和实验结果表明,本文提出的Akima曲线插补算法可以平滑加工路径,提高加工精度。而且Akima曲线的数学计算比较简单,所以Akima样条拟合插补算法可以提高列表曲线的加工效率和质量。(2)逼近弦长的实时样条曲线插补技术。针对目前常用的Taylor系列展开法在实时样条曲线插补时,进给速度波动难以避免的问题,提出了用实际进给弦长逼近理论进给弦长的策略进行实时插补的方法,并分别采用牛顿迭代法、弦截法和抛物线插值结合牛顿法来实时计算插补参数。实验证明,本课题提出的实时插补算法稳定性好,运算精度高,能够满足实时插补的要求,且能够将实时插补产生的进给速度波动控制在理想的水平。(3)柔性加减速控制算法。针对数控系统高速加工中,由于速度、加速度和加加速度不平滑引起数控机床振动,影响数控系统加工速度、加工精度和加工质量的问题,提出了能够实现加加速度连续变化的四次多项式速度规划算法和线性叁角函数速度规划算法,并对目前常用的五段S曲线加减速算法、叁次多项式算法和叁角函数算法进行了简化。仿真插补和实验表明了四次多项式速度规划算法和线性叁角函数速度规划算法能实现柔性加减速控制,适用于高质量加工。(4)基于前瞻的样条曲线插补方法。为了在速度规划时,提高插补的实时性,本课题提出两种基于前瞻的样条曲线插补方法。针对列表曲线,提出了基于前瞻的Akima曲线拟合插补算法,通过前瞻来保证加工精度;针对NURBS曲线、B样条等参数曲线的加工,则提出了基于两次前瞻的速度规划算法,同时考虑了加工精度、加速度和加加速度的约束。仿真和实验结果证明了这两种方法可以减小机床振动,提高加工质量。本文围绕基于样条插补的高质量加工关键技术展开。对于列表曲线的加工,提出了Akima样条曲线的拟合准则和拟合方法,并实现了基于前瞻的Akima曲线拟合插补算法;独立提出了用实际进给弦长逼近理论进给弦长的策略进行实时插补的方法,实现了用牛顿迭代法、弦截法和抛物线插值结合牛顿法来实时计算插补参数的方法,并介绍了应用领域;简化了常用的加减速控制方法,然后提出了能够实现速度、加速度和加加速度平滑变化的四次多项式加减速控制算法和线性叁角函数速度规划算法,实现了基于两次前瞻的速度规划方法。仿真和实验结果证明了上述算法的有效性。(本文来源于《中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)》期刊2015-10-01）
武晓虎[5]（2015）在《基于S曲线的数控系统自适应样条插补算法研究》一文中研究指出插补技术是数控系统实现轨迹运动控制的基础，是目前数控技术急需提高和完善的关键环节。插补算法的优劣将直接影响数控系统的性能。其中样条插补技术更是实现高速、高精度数控加工的关键。因此，本文对数控系统中B样条曲线插补算法进行了研究，主要包括以下内容：在文章第二章介绍了数控系统中常用的样条曲线，包括多项式曲线、参数叁次样条曲线、B样条曲线以及NURBS曲线，并给出了与曲线相对应的构造过程和表示形式。其中重点介绍了B样条曲线，并通过计算机编程实现了控制点反算、样条绘制等功能，为第四章研究样条插补算法奠定理论基础。在文章第叁章研究了数控系统的加减速控制方法，介绍常见的直线加减速方法、指数加减速方法、叁角函数加减速方法，重点研究了S型加减速方法，给出一种基于叁种约束条件（位移约束、速度约束和加速度约束）的规划方法，并通过补偿离散化后的精度损失提高整体规划性能。在一般S型加减速模型的基础上，通过推导建立了始末速度不为零的数学模型，该模型将应用于样条插补算法中加减速控制的实现。在文章第四章研究了数控系统中的样条插补算法，介绍了现有样条插补算法，尤其是自适应样条插补算法。在此基础上结合样条理论和S型加减速控制方法，设计了一种基于S型加减速控制方法的自适应样条插补算法，该算法根据给定的加工精度、最大进给速度以及最大加速度等要求，在综合考虑弓高误差和法向加速度限制等情况下，求取样条曲线的速度限制曲线，并依据速度限制曲线和始末速度不为零的加减速模型完成样条插补。最后，通过仿真、实验验证了算法的可行性和实用性，并将该算法应用于自主研制的数控运动平台上，性能表现良好。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2015-03-06）
周代忠,于涛[6]（2012）在《样条插补技术在航空机匣零件加工中的应用》一文中研究指出本文在对样条编程特点和压缩器功能介绍的基础上,对poly插补样条在UG软件中的输出方式、机床样条插补功能配置、机匣零件利用样条加工方式及结果进行详细分析。(本文来源于《科技传播》期刊2012年16期）
刘源,曹喜滨,王永章,韩振宇,褚旭阳[7]（2011）在《具有自光顺功能的五坐标样条插补控制器》一文中研究指出针对现行复杂曲面加工中常常采用的五轴联动线性插补加工方法速度、精度较低,数控文件较大等缺点,开发了一种具有自光顺功能的五坐标样条曲线插补器。介绍了运动控制器中样条曲线的构造方法和曲线实时插补方法。针对具有流线型设计要求的工件的加工,控制器在插补实施之前,对数控程序文件中提供的刀心点序列进行光顺性判断,对不符合光顺判别条件的刀心点进行修正。加工实例表明,本文方法可以完全克服五轴线性插补方法的不足之处。初步应用表明:该控制器对轮廓外形具有光顺性要求的工件具有良好的加工效果。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2011年04期）
刘源,韩振宇,王永章,富宏亚[8]（2010）在《可配置型五坐标B样条插补控制器的研制》一文中研究指出针对采用五轴联动数控机床的线性插补功能进行数控加工存在的不足,提出了一种B样条插补控制策略用于五轴联动数控机床以实现复杂曲面零部件的高速高精数控加工。参考开放式、模块化体系结构控制器(OMAC)标准,开发了具有B样条插补功能的五轴联动数控机床运动控制器。该控制器将控制任务按照实时性要求进行划分。人机交互、代码解析及参数映射关系构造等过程离线完成,插补运算、离散逻辑控制及逆运动学变换等过程由实时线程执行,保证了数控系统的硬实时性。为简化NC程序的编制过程,控制器设计为接收工件坐标系下的加工信息。通过开发适应各种形式数控机床的逆运动学变换模块,并将机床参数设计为可用户定制,使得控制器具有良好的通用性。在控制器内部建立NC程序文件中位置曲线和方位曲线间的参数映射关系,使得机床平动轴与转动轴间的运动规划符合实际加工要求,并可保证加工精度。实际加工实验中,在采用B样条插补算法的NC程序量降低为线性插补NC程序量15%倍时,其插补误差为线性插补误差的45%,控制器插补精度为0.68,表明该B样条插补控制器可以满足五坐标数控加工的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2010年07期）
李培楠,郭锐锋,石振振,丁万夫[9]（2009）在《四元数球面Bézier样条插补算法的研究》一文中研究指出为了简化五轴CNC数控系统中的刀具定向运动的编程工作,提出一种基于四元数球面Bézier样条插补算法.该算法根据建立的刀具运动的空间数学模型,实时插补计算出刀具路径点和刀具定向矢量.实验结果表明,该算法不仅保证了刀具平移运动和旋转运动的同步协调性,而且有效的提高了加工精度,满足了五轴高速高精的加工要求.(本文来源于《小型微型计算机系统》期刊2009年12期）
陈守年,王硕桂[10]（2009）在《基于运动控制卡的叁次参数样条插补算法》一文中研究指出插补技术是数控技术中的核心技术,插补算法的选择直接影响到数控系统的加工精度和速度。充分运用GT400_SV运动控制卡开放式数控系统具有的双CPU的优点,综合考虑加工精度和加工速度的要求,采用累加弦长的叁次B样条曲线插补算法,并利用VC 6.0编写插补程序,在固高二维运动平台上得到了实际验证。并对插补精度和效率进行优化。(本文来源于《现代制造工程》期刊2009年10期）
样条插补论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
汽车,轮船,航空航天制造业的发展对工业机器人的智能化要求越来越高,智能规划路径和复杂曲线运动已经成为工业机器人的重要功能。然而,目前大多数的路径搜索方法在高维运动空间无法实现快速规划。另一方面,工业机器人的样条插补功能并不成熟,在降低计算时间和消除累积误差方面仍有待进一步研究。针对这些问题,论文提出了适用于多关节机器人在任意作业环境下的快速稳定运动规划和高精度高效率的B样条曲线插补。主要研究方案包括以下内容:在研究和分析原始快速随机生成树算法的基础上,提出了一种基于单侧高斯采样的滑动窗快速随机生成树。新的算法可以提高运动规划效率以及保证不同障碍物环境下同一运动规划算法的稳定性。通过调节采样器参数实现搜索树结构的深度广度可调节。采用最小二乘法对生成路径进行叁次B样条拟合,拟合曲线可被输入样条插补模块进行加速度连续插补。采用S型速度规划方法进行整段样条的速度规划。为了消除叁次B样条插补中的累积误差实现高精度插补,采用曲率特征分段的方法对样条进行实时插补误差补偿。为了实现复杂叁次B样条的高速插补和插补时间全局最优,对时间最优的速度规划问题进行数学建模,对多关节机器人采用主从轴控制策略,将多维样条曲线的速度规划转为主动轴单维的样条曲线规划问题。在速度,加速度,加加速约束下分别进行速度优化。通过在MATLAB和UG二次开发平台上进行仿真,证明了所提出的算法的可行性,包括多关节机器人的快速无碰撞运动规划,实时样条插补和时间最优插补。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
样条插补论文参考文献
[1].吴玉香,王鹏.基于曲线长度自调整速度方程的非均匀有理B样条插补算法[J].计算机集成制造系统.2019
[2].余晓菁.工业机器人运动规划与样条插补方法研究[D].华中科技大学.2017
[3].王超.基于LinuxCNC的工业机器人B样条插补算法的研究与实现[D].华南理工大学.2017
[4].王允森.基于样条插补的高质量加工关键技术的研究[D].中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所).2015
[5].武晓虎.基于S曲线的数控系统自适应样条插补算法研究[D].浙江理工大学.2015
[6].周代忠,于涛.样条插补技术在航空机匣零件加工中的应用[J].科技传播.2012
[7].刘源,曹喜滨,王永章,韩振宇,褚旭阳.具有自光顺功能的五坐标样条插补控制器[J].吉林大学学报(工学版).2011
[8].刘源,韩振宇,王永章,富宏亚.可配置型五坐标B样条插补控制器的研制[J].光学精密工程.2010
[9].李培楠,郭锐锋,石振振,丁万夫.四元数球面Bézier样条插补算法的研究[J].小型微型计算机系统.2009
[10].陈守年,王硕桂.基于运动控制卡的叁次参数样条插补算法[J].现代制造工程.2009
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