导读:本文包含了自适应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,速度,自适应,误差,路规,多项式。
自适应插补论文文献综述
王云凯[1]（2018）在《基于恒进给速度自适应NURBS曲线插补算法研究》一文中研究指出目前复杂曲面零部件的生产和制造在航空航天、汽车、轮船、刀具和模具等行业具有特别重要的现实意义。这类零件轮廓设计在CAD/CAM软件中常采用NURBS样条曲线(非均匀有理B样条)表示。因此NURBS曲线曲面实时插补技术已经成为近年来数控插补技术研究的一个热点,NURBS曲线曲面插补功能已经成为当代高性能CNC系统的标志性功能之一。然而传统的绝大多数数控系统仅具有直线、圆弧插补功能,加工非直线或圆弧曲线曲面时,则必须将高次曲线曲面离散成海量的小直线段,导致加工代码过长、电机频繁加减速和机床振动;虽然国外的FANUC、SIEMENS、叁菱等高档数控系统已经配置了NURBS样条曲线插补功能,但存在曲线高速加工与精加工相矛盾问题。因此,研究一种适合高速加工特点的插补和控制算法,对于提高高速加工数控系统的性能具有十分重要的意义。本文在分析高速切削加工的发展现状和趋势的基础上,对高速数控加工中的NURBS曲线插补技术进行了深入研究,详细地介绍了CNC数控插补算法的评价指标,对NURBS曲线理论基础进行了梳理,对Bezier曲线、B样条曲线和均匀B样条曲线的定义进行了展开与对比,总结了非均匀有理B样条节点矢量的确定方法、权因子对NURBS曲线形状的影响及给出了NURBS曲线升阶、降阶计算公式,并深入分析了NURBS曲线的性质和优缺点。研究并提出了NURBS曲线弓高误差-进给速度自适应插补算法,可使机床在满足加工精度要求的前提下,以最大化的进给速度对工件进行插补加工,实现了插补精度与插补速度的优化。但考虑到曲线大曲率区域因速度调节而引起的电机加减速,造成机床颤振,影响机床平稳运行现象。因此,在限定弓高误差基础之上又提出一种S型加减速控制算法,旨在满足高速高精度加工要求且加工过程平稳无冲击。同时研究了S型加减速下的进给速度分布及前瞻插补曲线长度的实时计算方法,最后使用VC++软件根据自适应速度实时插补算法编写了程序并进行了实验仿真,证明该算法的正确性和可行性。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2018-12-12）
来旭辉,许燕,周建平,伊里哈木·阿布都热木[2]（2018）在《基于RBF网络的自适应熔焊插补容错算法》一文中研究指出为使非均匀有理B样条插补(NURBS插补)过程中速度变化平稳,设计了一种步长可控的实时插补算法.推导了参数曲线的一般求值方法,并通过递推矩阵快速计算,能够根据曲线形状的变化,主动调整加工速度,并通过速度再修正模块保证微段曲线中加速度恒定,在满足机床启停能力的基础上平稳加工.将径向基网络(RBF)和模糊控制相结合,实时筛选故障参数进行再训练,并编写可视化软件进行成形试验,对成形质量、成形速度加速度和预测精度进行分析评价.试验结果表明,该算法与RBF网络和模糊控制相配合,能够在保证成形精度和设备稳定性的基础上使软件具有一定的容错能力.(本文来源于《焊接学报》期刊2018年10期）
袁家兰,黄艳,盖荣丽[3]（2018）在《基于Cardinal样条曲线的自适应前瞻插补算法》一文中研究指出数控加工中的连续微小直线段的加工,主要是通过微段间连接处的速度来制约加工速度,在满足加工精度和加速度的前提下,要尽可能提高加工速度。为了减少加速度震荡,采用Cardinal样条曲线过渡的方式,通过建立拐角曲线过渡矢量模型,得出弦高误差、相邻线段长度和夹角以及过渡曲线弧长和最大曲率之间的关系,从而确定满足条件的拐角过渡曲线,并通过弦高误差和机床机械特性以及曲率确定所允许的最大加工速度。同时给出了一种基于S型加减速的自适应前瞻算法,从而实现了微段间速度的高速衔接。仿真结果表明,该算法能够提高相邻线段间的转接速度,实现速度和加速度的平滑过渡。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年10期）
孙扬帆[4]（2018）在《数控预插补信息逆向驱动的刀路自适应优化研究》一文中研究指出复杂曲面零件在航空航天、军工、汽车、医疗等重要领域有着广泛的应用。复杂曲面的高速高精加工是各国高端制造能力的体现,是数字化加工的技术前沿。随着计算机技术的发展,各类CAM/CNC技术为多轴复杂曲面加工提供了技术支撑。然而当前主流的数控软件系统之间的运作模式仍然存在着不少缺陷,现有加工流程机制上并不合理,阻碍了加工质量和效率的提升。尤其在五轴曲面加工中,CAM系统和CNC系统之间运行相对独立,通常在CAM中以静态标准生成刀具路径文件,CNC系统只能接收既有刀路文件实现插补加工。事实上,在五轴机床曲面加工中,刀路的形貌和工件的安装位置的因素都会影响插补进给速度曲线,进而影响加工效率。然而现有曲面加工流程中,由于缺少CNC系统到CAM系统的信息反向互通机制,导致CNC下游的信息无法传递回上游,CAM无法修改或优化既有代码。本论文在积极借鉴已有研究成果的前提下,从当前曲面加工机制的不足出发,提出了从CNC系统到CAM系统的逆向反馈机制,通过传递下游插补速度规划评价的信息,辅助上游系统优化修改刀具路径,提升加工效率,充分发挥机床性能。论文的主要研究内容成果归纳如下:首先,针对当前CAM/CNC系统之间运行相对独立的问题,提出了衔接CAM/CNC系统的逆向反馈机制,拟打破传统CAM系统和CNC系统之间的单向信息流,建立从CNC系统到CAM系统的双向信息传递通道,将下游插补层的速度规划信息反馈给上游的CAM系统。CAM系统通过分析反馈信息,调整局部刀路或者更改刀路生成策略,最终通过逆向反馈机制的选择评价功能选择一组效率最优刀路生成。在衔接CAM/CNC系统时,刀路效率是重要的评价指标,而速度规划方法是效率评价的基础。针对当前多数速度规划方法没有考虑各轴动力学极限的问题,提出了满足机床动力学性能约束的进给速度规划方法,规划匹配伺服控制机电特性的进给速度曲线,提高进给系统的平稳性。该方法首先基于机床动力学模型,将刀路轨迹姿态分解到各轴上,获取各运动轴在进给过程中的位移曲线。考虑各轴的动力学特性(速度、加速度、加加速度等)极限值,结合位移曲线求解进给速度可行域。根据刀路弧长在进给速度可行域中对应的名义进给速度,通过样条曲线逼近可行域边界曲线,获得满足机床性能的效率最优进给曲线。该方法可确保进给速度曲线达到低阶连续的情况下,严格保证各轴速度曲线分量达到各轴动力学性能所要求的高阶连续,使速度指令不会超过伺服轴饱和极限,以提高伺服跟踪性能,确保加工过程平稳性。进而,针对叁轴加工中刀路形貌对速度规划的影响问题,提出了基于低速敏感区域逆向反馈的叁轴刀路规划方法。首先通过预插补获取待加工曲面上的低速敏感区域,CAM系统根据低速敏感区域局部调整刀路轨迹。最后,系统对不同的调整方案下的整体加工时间进行评估,选择效率最优的刀路生成方案。该方法首先根据加工残高要求,在曲面表面建立起满足加工精度的限残高网格。然后基于曲面几何属性,通过满足机床动力学性能约束的进给速度规划方法求出限残高网格节点上的名义进给速度,同时在参数域上搜寻到低速区域。最后用最小包络矩形将相邻的低速点包络起来,所得到的区域即低速敏感区域。加工刀路将根据速敏感区域进行规划调整。此过程反复迭代优化,直到刀路加工效率性能实现最优或者满足预设要求,然后将优化后的刀路发送给实时插补模块。将逆向反馈机制应用从叁轴曲面加工拓展至五轴曲面加工,针对五轴曲面加工中等残高路径既定前提下刀具姿角对进给速度规划的限制问题,提出了基于C-Space空间映射反馈的五轴曲面路径刀具姿角优化方法。该方法首先在曲面上生成等残高加工路径。根据刀路轨迹和曲面几何属性获得刀具进给时的姿态变化,并将刀具姿态映射到C-Space空间中。通过对原始刀路进行速度规划,找到C-Space曲线上相应的低速区域,以此为反馈信息传递给CAM系统。CAM系统通过修改优化C-Space曲线优化刀具位姿。最后反算修改后的刀位点信息,重新规划速度曲线,提升加工效率。进而,针对五轴曲面加工中旋转轴在大曲率区域对进给速度曲线的干扰问题,提出了旋转位移敏感特征钳制下的五轴刀路反馈优化,生成符合机床运动特性的五轴加工刀路轨迹。该方法首先在曲面参数域建立等参数网格,将旋转轴在曲面上的位移与等参数网格建立起映射关系,从而将曲面参数域划分成若干子区域。子区域的轮廓将作为反馈信息传递给CAM系统。刀路规划阶段,在同一子区域内可以采用合适的策略进行刀路规划,以提升加工效率。最后,基于逆向反馈机制生成的曲面优化刀路,设计了机加工验证实验。首先通过实验比较工件安装位置对加工效率的影响,进而对比静态标准刀路文件与通过逆向反馈机制优化后的刀路文件在实际加工中的效率差异,验证了逆向反馈机制的合理性和有效性。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-07-01）
王斌锐,王涛,李正刚,陈立,陈迪剑[5]（2019）在《多路径段平滑过渡的自适应前瞻位姿插补算法》一文中研究指出任务空间多路径段平滑过渡可提高工业机器人的运动速度.在非对称S曲线加减速控制的路径长度约束下,以给定速度不为零的路径衔接点和半径调节参数为基准,根据路径段的长度变化,自适应前瞻规划出路径段间最优衔接速度,并在相邻路径段间采用圆弧进行平滑过渡,路径段全程采用非对称S曲线加减速控制.为提高算法的通用性,根据S曲线加减速区段函数的特点,对加速和减速区段函数进行优化.在6自由度工业机器人实时控制系统平台上进行实验验证,结果表明,与传统加减速控制算法相比,该前瞻算法的作业执行效率可提高22.03%以上,并可实现多路径段间速度的平滑过渡和轨迹的修形.(本文来源于《控制与决策》期刊2019年06期）
谷岩,周岩,林洁琼,曹东旭,刘阳[6]（2018）在《基于细菌觅食算法的自适应NURBS曲线插补》一文中研究指出制造业对加工过程中进给速度和加速度的平稳变化有着严格要求,为减小速度突变时对机床及刀具产生的冲击,确保加工精度符合要求,提出一种基于细菌觅食算法优化的非均匀有理B样条(NURBS)曲线S型加减速约束插补方法,该方法利用细菌觅食优化算法对NURBS曲线的控制点变量个数及关键位置信息进行优化,构建出更为平滑的NURBS曲线,减小计算负荷,并依据所构图形对弓高误差的要求,确定出每个插补点的进给速度,寻找确定速度改变点及速度波动位置,进而确定加减速度关键点,进行S型加减速控制,从而保证加工时速度稳定过渡,加工曲线平滑精确。该方法通过仿真及实验得以验证。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2018年03期）
张磊[7]（2017）在《高速数控加工的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法研究与实现》一文中研究指出高速数控加工系统在现代制造业中占据至关重要的地位,进给速度和加工精度是评价该系统性能的关键性指标。在高速加工过程中,速度突变点的存在造成进给速度和进给方向急剧变化,严重影响加工精度。因此,前瞻插补技术被引入到数控系统中并得到了广泛应用,较好地解决了这个问题。为了在数控加工中预先发现速度突变点、平稳经过插补点和防止速度突变引起的机床振动,本文结合NURBS曲线插补,提出了速度自适应叁次多项式前瞻插补算法,并且建立了该算法的通用模型。首先根据NURBS曲线的相关计算值,由曲线中插补点曲率的变化总结了速度突变点的判定标准,确定了速度突变点的位置。接着根据速度突变点对加工曲线进行分段处理,提出了基于弓高误差和叁次多项式加减速的突变点速度局部最优解。然后通过分析突变点处速度的嵌套关系,给出了前瞻距离的有效计算方法。最后根据计算减速点位置的要求,在前瞻范围内进行反向插补,提出了进给速度的实时优化方案。本文通过两种不同的轨迹曲线对提出的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法进行了仿真验证,并与基于S型加减速算法和传统叁次多项式加减速算法进行了性能对比仿真,结果验证了该算法比S型加减速算法的运行时间减少了1.62%,比传统叁次多项式加减速算法的最大弓高误差减少了6.77‰。此外,本算法在润金科技数控加工平台中进行了试用,其单次插补时间最大为0.261ms,完全满足该系统设定最大插补时间1ms的要求。(本文来源于《长安大学》期刊2017-04-11）
叶仁平,曾德怀[8]（2016）在《基于NURBS曲线自适应实时前瞻插补算法研究》一文中研究指出为了提高数控机床的插补精度,在算法中引入轮廓误差和法向加速度作为约束条件,采用ADAMS微分方程迭代计算下一个插补点,通过预估—校正法校正迭代精度。采用前S型加减速控制进行速度规划,利用前瞻模块预测速度敏感点和计算减速点的位置,通过回溯法保证进给速度变化量符合机床加速度的要求。最后利用MATLAB对算法编写相应程序,仿真结果验证了该差补算法的有效性。(本文来源于《机床与液压》期刊2016年13期）
许守金[9]（2016）在《基于NURBS曲线的前瞻自适应插补算法研究》一文中研究指出现在制造业的关键技术之一是数控技术,数控技术的核心是插补算法。插补算法是根据进给速度的要求,根据已知轮廓离散点数据,直接计算出若干个中间点的坐标值,进而根据插补出的坐标值,控制刀具的运动。插补出中间点的坐标涉及到插补点的生成算法以及插补点距离远近控制。对复杂曲线的插补生成算法,一般用样条曲线进行描述,插补点距离远近控制一般用加减速控制算法。本文研究了样条曲线的生成算法以及相关性质,涉及到节点向量、权重因子、基函数的计算以及样条曲线的求导,控制点的反算。为减少计算量采用一种NURBS曲线的简化算法应用到样条插补算法中。对加减速控制算法进行较为深入的研究,并对S型加减速控制算法的进行详细推导,并利用加速度分类模式法进行时间规划求解。对较为复杂的始末速度不为零的S型加减速控制算法所涉及的十几种速度变化曲线,根据速度变化特点,分为叁个阶段,叁个阶段又包括七个时间段,简化了计算流程,避免繁杂的计算。利用牛顿迭代方法求解始末速度不为零S型加减速控制算法涉及的高阶方程组,进行二次迭代修正,最终得到符合加工要求的规划值。针对直接利用牛顿迭代法求解方程组得到的收敛值误差大,需要消耗较长的时间进行修正,进而提出改进的牛顿迭代法。同样把加减速控制过程分为叁个阶段,对关于加速度变化时间的方程进行数学分析,化简为一元高次方程,并根据其变化的单调性构造其平方函数,使其转换为单一凸形函数,进而利用牛顿迭代求出它的收敛值。该算法解决了现有始末速度不为零的S型加减速时间规划过程复杂、繁琐问题,提供了一种简洁、高效的加减速时间规划算法。根据样条曲线的插补要求,采用前瞻自适应插补算法,根据加工轮廓曲线的变化特点进行预判分段,确定加减速段,然后利用S型加减速规划,根据效率最优原则,计算出每个采样周期内的速度,进而对规划的速度判断是否满足曲线加工精度要求,最终规划出满足高速高精要求的轨迹规划方案。根据本文提出的加减速控制算法以及前瞻自适应插补算法,利用MATLAB软件进行实时数控加工仿真,分析算法的插补效率、插补精度以及时间规划方案,证明了算法的正确性、实用性、高效性,在电机实验平台上进行实验,验证了算法的可行性、实效性。研究内容为研发数控系统作了一定的技术准备。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2016-03-08）
谢斌,陈震,吕洪善[10]（2016）在《基于进给速度自适应控制的NURBS曲线智能插补的新算法》一文中研究指出通过对NURBS曲线的特点分析和NURBS曲线插补参数值求取方法的研究,在可控弦高误差算法的基础上,提出了一种简单而实用的NURBS曲线自适应插补算法。该算法充分考虑到机床的实际加工能力,对曲线段进行提前预插补,实现了加工进给速度自适应地随着曲率半径而变化,使加工运动更平滑,还避免了因加工曲线终点的判断而带来的复杂计算,并给出了快速求取插补点的3次NURBS曲线动态矩阵和曲线曲率的快速计算方法。(本文来源于《常州工学院学报》期刊2016年01期）
自适应插补论文开题报告
（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：
为使非均匀有理B样条插补(NURBS插补)过程中速度变化平稳,设计了一种步长可控的实时插补算法.推导了参数曲线的一般求值方法,并通过递推矩阵快速计算,能够根据曲线形状的变化,主动调整加工速度,并通过速度再修正模块保证微段曲线中加速度恒定,在满足机床启停能力的基础上平稳加工.将径向基网络(RBF)和模糊控制相结合,实时筛选故障参数进行再训练,并编写可视化软件进行成形试验,对成形质量、成形速度加速度和预测精度进行分析评价.试验结果表明,该算法与RBF网络和模糊控制相配合,能够在保证成形精度和设备稳定性的基础上使软件具有一定的容错能力.
（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。
自适应插补论文参考文献
[1].王云凯.基于恒进给速度自适应NURBS曲线插补算法研究[D].辽宁科技大学.2018
[2].来旭辉,许燕,周建平,伊里哈木·阿布都热木.基于RBF网络的自适应熔焊插补容错算法[J].焊接学报.2018
[3].袁家兰,黄艳,盖荣丽.基于Cardinal样条曲线的自适应前瞻插补算法[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[4].孙扬帆.数控预插补信息逆向驱动的刀路自适应优化研究[D].浙江大学.2018
[5].王斌锐,王涛,李正刚,陈立,陈迪剑.多路径段平滑过渡的自适应前瞻位姿插补算法[J].控制与决策.2019
[6].谷岩,周岩,林洁琼,曹东旭,刘阳.基于细菌觅食算法的自适应NURBS曲线插补[J].制造技术与机床.2018
[7].张磊.高速数控加工的速度自适应叁次多项式前瞻插补算法研究与实现[D].长安大学.2017
[8].叶仁平,曾德怀.基于NURBS曲线自适应实时前瞻插补算法研究[J].机床与液压.2016
[9].许守金.基于NURBS曲线的前瞻自适应插补算法研究[D].浙江理工大学.2016
[10].谢斌,陈震,吕洪善.基于进给速度自适应控制的NURBS曲线智能插补的新算法[J].常州工学院学报.2016
论文知识图
