專利名稱：一種基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種NURBS曲線自適應插補控制方法。
背景技術：
在現(xiàn)代計算機輔助設計(CAD)/計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)中，復雜形狀零件，如模具、飛機機翼和汽車模型等通常用參數(shù)方程表示，而傳統(tǒng)計算機數(shù)控(CNC)機床只提供線性和圓弧插補，CAD/CAM系統(tǒng)不得不按照要求的精度將參數(shù)曲線離散成大量的微小線段后傳到CNC中進行零件加工，但這樣的處理方式會帶來加工精度降低、數(shù)控加工進給速度不穩(wěn)定、零件生產(chǎn)效率降低等缺點。為了克服這些缺點，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)開始應用參數(shù)曲線插補，參數(shù)曲線插補可以直接將曲線傳到CNC中，不必將曲線分解成微小線段，從而使CAD/ CAM和CNC之間的信息流連續(xù)。目前常用的是NURBS曲線插補，它綜合了曲線曲面造型中隱式表達式與參數(shù)多項式的優(yōu)點,可以統(tǒng)一地表達曲線曲面和解析曲線曲面。NURBS曲線其泰勒展開式I階近似算法基本可以實現(xiàn)進給速度均勻，而泰勒展開式2階近似算法可以進一步減少速度波動，然而所有這些算法都致力于取得恒定的進給速度而沒有考慮精度。對于 NURBS曲線插補，進給速度的控制是其插補精度的保證，所以實現(xiàn)數(shù)控加工中進給速度的平滑過渡、減少速度急劇變化時對機床的沖擊是插補時所要解決的問題。因此，NURBS曲線插補過程中進給速度的控制和插補的輪廓精度對插補的精度都起決定性作用。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有NURBS曲線插補方法的復雜度高、實時性差、插補效率較低的不足， 本發(fā)明提供一種降低復雜度、實時性良好、插補效率較高的基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是—種基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法,上位機計算出插補點， 把計算出的坐標值列表傳給下位機，下位機把坐標值轉(zhuǎn)換成相應脈沖數(shù)，并發(fā)出脈沖到電機驅(qū)動器，控制電機轉(zhuǎn)動并驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)動作；所述NURBS曲線自適應插補控制方法包括以下過程設定給出曲線定義域內(nèi)一參數(shù)值M ￡[%,%.+1]=[義, / +1]，欲計算該B樣條曲線上對應一點P (u)，采用德布爾算法的遞推公式
ni-lp(u) = YjdjNhk(u) = Z d)Nhk_x(u) = --- = dlk,
j=oj=i-k//e[u+1]c[&，//M+1] ] I (I —a;)-1 + :J， )= / — 々，/ — 々+ 1，...，/ — /;/= 1，2，...，眾CN 102608956 A
書
明 規(guī)定
權利要求
1.一種基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法,上位機計算出插補點,把計算出的坐標值列表傳給下位機，下位機把坐標值轉(zhuǎn)換成相應脈沖數(shù)，并發(fā)出脈沖到電機驅(qū)動器，控制電機轉(zhuǎn)動并驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)動作；其特征在于所述NURBS曲線自適應插補控制方法包括以下過程設定給出曲線定義域內(nèi)一參數(shù)值
2.如權利要求I所述的一種基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法,其特征在于利用限定的弓高誤差對插補的進給速度實行自適應調(diào)節(jié)，具體過程如下根據(jù)式(19)求出空間NURBS曲線上任意一點的曲率1^，進而求得曲率半徑P i = IAi ；
全文摘要
一種基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法，上位機計算出插補點，把計算出的坐標值列表傳給下位機，下位機把坐標值轉(zhuǎn)換成相應脈沖數(shù)，并發(fā)出脈沖到電機驅(qū)動器，控制電機轉(zhuǎn)動并驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)動作；所述NURBS曲線自適應插補控制方法包括以下過程設定給出曲線定義域內(nèi)一參數(shù)值欲計算該B樣條曲線上對應一點p(u)，采用德布爾算法的遞推公式，基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補模塊，將de Boor算法應用于NURBS曲線插補中。本發(fā)明提供一種降低復雜度、實時性良好、插補效率較高的基于de Boor算法的NURBS曲線自適應插補控制方法。
文檔編號G05B19/4097GK102608956SQ20121005542
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2012年3月5日
發(fā)明者南余榮, 吳攀峰 申請人:浙江工業(yè)大學