Проблемы сплайновой интерполяции с гладкоограниченными кинематическими параметрами движения в задачах числового программного управления высокоскоростным оборудованием

Abstract

Сформулированы проблемы, возникающие при создании сплайнового интерполятора в системах ЧПУ. Рассмотрена задача обеспечения плавности изменения кинематических параметров движения инструмента по криволинейной траектории высокоскоростной обработки с учетом допустимых значений скорости, ускорения и рывка каждого привода оборудования c ЧПУ. Показано, что модель криволинейной траектории необходимо строить в классе сплайн-функций степени не ниже пятой. Получены условия для планирования контурной скорости внутри кадра с учетом разгона-торможения и ограничений оборудования. Применены гармонические функции для описания законов изменения кинематических параметров движения на участках разгона-торможения. Приведены результаты эксперимента, показывающего, что при этом ошибка позиционирования уменьшилась в несколько раз.

Сформульовано проблеми, що виникають під час створення сплайнового інтерполятора в системах ЧПУ. Розглянуто завдання забезпечення плавності зміни кінематичних параметрів руху інструменту по криволінійній траєкторії високошвидкісної обробки з урахуванням допустимих значень швидкості, прискорення та ривка кожного приводу обладнання з ЧПУ. Показано, що модель криволінійної траєкторії необхідно будувати в класі сплайн-функцій ступеня не нижче п'ятого. Отримано умови для планування контурної швидкості всередині кадру з урахуванням розгону-гальмування та обмежень обладнання. Застосовано гармонійні функції для опису законів зміни кінематичних параметрів руху на ділянках розгону-гальмування. Наведено результати експерименту, що показує, що у своїй помилка позиціонування зменшилася у кілька разів.