导读:本文包含了曲线插补算法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,运动学,速度,有理,均匀,自适应。
曲线插补算法论文文献综述
刘高领,朱海星,刘振忠[1]（2019）在《基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补》一文中研究指出为了提高数控机床的精密加工能力,提出了基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补方法。该方法通过使用四阶龙格—库塔算法求解NURBS曲线节点矢量,得到更高精度的NURBS曲线节点矢量增量,并采用后向差分法代替微分求导的复杂计算过程,提高NURBS曲线插补的稳定性,通过弓高和最大加速度约束插补步长的方法对NURBS曲线插补步长进行限制,减小插补误差对该插补算法的影响。NURBS曲线插补算法过程运用MATLAB软件进行仿真及数据分析处理,验证了该NURBS曲线插补方法的合理性和可行性。(本文来源于《工具技术》期刊2019年08期）
姜海兵,赵东标,罗晖淼,刘豪志[2]（2019）在《数控系统中C~2连续五次PH曲线插补算法研究》一文中研究指出数控系统中传统多项式曲线插补存在弧长多项式和偏置曲线不一定具有有理形式的缺点,目前可以采用PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补解决,但在研究PH曲线插补时,无法保证空间PH曲线C~2连续,这将导致运动加速度的突变,进而影响加工质量。针对上述问题,提出了C~2连续的五次PH曲线插补算法。根据相同插值点下叁次B样条曲线的切矢建立方程,得到PH曲线方程中四元数参数的迭代初值,再由速端曲线的积分和插值点间关系建立方程,线性化后迭代求解出四元数参数,从而确定五次PH曲线方程。最后通过MATLAB对空间螺旋线进行插补仿真,采用Hausdoff距离误差来估计实际曲线与五次PH曲线的误差,验证了本文插补算法的拟合逼近效果,具有一定的有效性和实用性。(本文来源于《机械与电子》期刊2019年02期）
骆小俊[3]（2019）在《基于五轴激光切割数控机床的NURBS曲线插补算法研究》一文中研究指出NURBS曲线插补技术是插补领域的热点和难点,如今拥有对NURBS曲线直接插补的能力是高端数控机床的标配。随着近年来高功率光纤激光器技术的发展,开发适用于五轴激光切割数控机床的NURBS曲线插补算法亦是时代趋势。本论文在对前人成果进行深入研究的基础上,提出了一种适用于五轴激光切割数控机床的NURBS曲线插补的算法框架,详细分析了实现该算法框架的所有细节,研究了针对5AB型激光切割机床的坐标变换方法,最终开发出NURBS曲线插补仿真演示系统。主要工作体现在以下叁个方面:从NURBS曲线的定义出发,从理论上推导了实现NURBS插补技术所需要的所有计算方法,从算法的角度对它们的复杂度进行分析,给出了程序实现流程,并实验验证了它们的正确性。提出了一种在Windows平台上高效显示NURBS曲线的方法,利用硬件加速技术使得绘图效率相对于传统方法大幅度提高。坐标变换是实现插补必不可少的重要环节。针对5AB型数控切割机床建立数学模型,从理论上对其运动学正解和逆解进行了推导计算并编程对其正确性进行了验证。开发了基于Windows平台的NURBS曲线插补仿真演示系统。最后将使用该系统实现的NURBS曲线插补算法与传统小线段拟合方法进行仿真对比。案例中直接插补法数据占用空间减少近90倍,加工效率提高7倍以上并且给进速度更加平稳,证明了直接插补算法的优越性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-01-01）
王云凯[4]（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）
金子舒[5]（2018）在《基于速度前瞻的NURBS曲线插补算法的研究设计》一文中研究指出数控技术和设备是现代工业制造现代化的重要基础,而数控技术的一个主要发展方向就是高速高精度加工。在数控技术的发展中,插补算法和速度控制都是直接影响加工速度和精度的主要因素,其中非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines,简称NURBS)曲线插补技术已然成为高端数控系统的必备能力。为了实现插补阶段末端执行器可以平稳通过所有加工点,本文提出了一种基于速度前瞻的NURBS曲线插补算法。该算法在进行NURBS插补的同时,通过速度前瞻控制,使其具有分析路径、发现并快速处理速度突变点的能力,大大提高了加工速度与精度。首先分析NURBS曲线的快速计算方法,并通过改进的预估校正方法补偿误差。针对在插补过程中所需要的加减速控制,本文采用了当前常用的S型加减速控制方法。然后分析速度前瞻控制,设计一种计算简便符合控制对象机械性能的前瞻算法。并且在综合考虑各种相关限制条件下,通过对插补数据点的预处理和基于速度前瞻的改进的S型加减速控制算法完成速度规划。最后选取特殊轨迹的曲线作为加工路径,在MATLAB中对插补算法进行仿真验证,重点研究插补点处的进给速度、加工精度和速度前瞻的效果以及线段衔接处的平滑过渡。本文采用应用广泛的SCARA工业机器人作为控制对象,通过Robotic Toolbox工具箱搭建SCARA机器人的模型,对整体插补算法进行仿真验证,分析各个关节的角速度。最终验证算法的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
朱宁[6]（2018）在《叁次样条曲线插补改进算法》一文中研究指出重点研究了叁次样条曲线的插补算法及其改进,解决了现有样条曲线插补算法存在的弓高难控制、加工存在安全隐患的问题。改进后的算法简单,适合现代有强大计算能力的计算机系统,低成本情况下能在低档数控机床上直接加工样条曲线。(本文来源于《通信电源技术》期刊2018年04期）
谷岩,周岩,林洁琼,曹东旭,刘阳[7]（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）
刘恒俊[8]（2017）在《五轴联动NURBS曲线插补算法及加减速控制研究》一文中研究指出作为高端数控机床的典型代表,五轴机床集中体现了一个国家制造业的发展水平。在高速高精密插补领域应用广泛的NURBS曲线插补算法已成为提高五轴数控机床性能和市场竞争力的关键。本文针对五轴联动下刀尖点轨迹规划中的NURBS曲线的插补和加减速算法开展研究,基于Gear预估校正法对插补参数进行预估和迭代校正补偿,设计了一种新的NURBS曲线插补算法,在PC环境下的仿真表明算法计算速度快、计算精度高、速度波动小。基于S形和叁角函数加减速控制法实现速度连续、平滑过渡,仿真表明该前瞻加减速控制算法计算简便、满足柔性要求且符合机床自身性能。对五轴数控机床进行运动学分析,得到了工件坐标系下刀尖点坐标和刀轴矢量与机床各轴运动量的转化关系。在以NUC950为核心的嵌入式数控硬件平台上搭建了基于Linux的软件系统:移植Bootloader、Linux内核和根文件系统,开发了LCD、矩阵键盘等设备驱动程序,进行了译码模块和用户图形显示界面等软件开发。设计了一种五轴NURBS插补指令格式,给出了五轴刀具轨迹规划中刀轴矢量控制策略。最后,通过插补算法在嵌入式数控系统中的完整正确运行和加工实例验证了插补算法的有效性和正确性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-01-01）
孙利克[9]（2016）在《NURBS曲线插补算法及加减速控制方法研究》一文中研究指出作为数控装备核心的数控系统所具有的插补功能以及插补算法的性能优劣,是评价CNC控制系统性能的重要指标。传统的数控系统,绝大多数仅支持直线、圆弧或抛物线插补功能,不能直接加工自由曲线曲面。NURBS曲线插补功能的提出,为数控装备以高速、高精度的方式加工具有复杂曲线曲面的零部件提供一种解决方案,也是开发高速、高精度CNC系统所要解决的关键问题之一。本文从提高NURBS曲线插补算法的实时性,以及加减速控制方法的速度变化平稳性两个方面展开了研究工作,具体如下。首先,介绍了NURBS曲线的基本理论,阐述了基于泰勒展开法的NURBS曲线插补算法、基于牛顿迭代法的NURBS曲线插补算法的插补原理、迭代过程、迭代初值的获取及迭代终止条件等,并分析了这两种插补算法存在的问题。其次,在基于牛顿迭代法的NURBS曲线插补算法的基础上,提出了基于割线法的NURBS曲线插补算法。该算法利用割线法替代牛顿迭代法实现下一插补点参数的求取,从而避免了牛顿迭代法中复杂的求导过程,在不损失插补精度的前提下提高了插补的实时性。再次,分析了T型加减速控制方法和S型加减速控制方法的控制模型及各自优缺点,并提出了基于多项式的5段式加减速控制方法。该方法中,令加加速度的变化随着事先设定的多项式所描述的趋势变化,从而使得加加速度变化连续、加速度变化平稳,避免了S型加减速中的加加速度突变的,加速度变化的不平稳等问题。最后,以C#语言为工具,与MATLAB软件相配合,搭建了仿真平台,并对基于割线法的NURBS曲线插补算法的实时性以及基于多项式的5段式加减速控制方法的速度变化平稳性进行了仿真验证。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01）
刘念,赵东标,杨剑波[10]（2016）在《基于Steffensen迭代法的NURBS曲线插补算法》一文中研究指出为了解决NURBS曲线参数插补及其实时性的问题,提出一种新的基于Steffensen迭代法的NURBS曲线参数快速求解方法。算法首先采用线性多步法进行精确的参数值预估,然后结合弓高误差、进给速度等加工条件进行自适应速度规划,再根据规划步长进行参数值迭代校正。算法不需求导,计算快速精确,满足加工精度和数控系统实时性要求。(本文来源于《机械与电子》期刊2016年04期）
曲线插补算法论文开题报告
（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：
数控系统中传统多项式曲线插补存在弧长多项式和偏置曲线不一定具有有理形式的缺点,目前可以采用PH(Pythagorean-Hodograph)曲线插补解决,但在研究PH曲线插补时,无法保证空间PH曲线C~2连续,这将导致运动加速度的突变,进而影响加工质量。针对上述问题,提出了C~2连续的五次PH曲线插补算法。根据相同插值点下叁次B样条曲线的切矢建立方程,得到PH曲线方程中四元数参数的迭代初值,再由速端曲线的积分和插值点间关系建立方程,线性化后迭代求解出四元数参数,从而确定五次PH曲线方程。最后通过MATLAB对空间螺旋线进行插补仿真,采用Hausdoff距离误差来估计实际曲线与五次PH曲线的误差,验证了本文插补算法的拟合逼近效果,具有一定的有效性和实用性。
（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。
曲线插补算法论文参考文献
[1].刘高领,朱海星,刘振忠.基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补[J].工具技术.2019
[2].姜海兵,赵东标,罗晖淼,刘豪志.数控系统中C~2连续五次PH曲线插补算法研究[J].机械与电子.2019
[3].骆小俊.基于五轴激光切割数控机床的NURBS曲线插补算法研究[D].华中科技大学.2019
[4].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
[5].金子舒.基于速度前瞻的NURBS曲线插补算法的研究设计[D].哈尔滨工业大学.2018
[6].朱宁.叁次样条曲线插补改进算法[J].通信电源技术.2018
[7].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
[8].刘恒俊.五轴联动NURBS曲线插补算法及加减速控制研究[D].南京航空航天大学.2017
[9].孙利克.NURBS曲线插补算法及加减速控制方法研究[D].燕山大学.2016
[10].刘念,赵东标,杨剑波.基于Steffensen迭代法的NURBS曲线插补算法[J].机械与电子.2016
论文知识图
