[发明专利]一种NURBS曲线参考模型自适应实时插补方法

权利要求书

1.一种NURBS曲线参考模型自适应实时插补方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、NURBS曲线插补点分段规划

p(u)=Σi=0nωidi,k(u)Σi=0nωiNi,k(u)=Σi=0npiNi,k(u)]]>

其中：p_i为控制点，ω_i为权因子。U＝[u₀u₁，…，u_n+k+1]称U为节点矢量，N_i，k(u)为k次规范B样条基函数(N_i，k(u)为k次样条基函数)。

由控制点{p_i}和相应的权值{ω_i}，构成一组加权控制点若ω_i＝1时，是超平面投影对应的NURBS曲线对应的坐标点，NURBS曲线空间坐标点为pi=[dxdui+dyduj+dzduk].]]>

步骤二、伺服系统联动插补

定义NURBS曲线预插补指令如，控顶点、节点矢量、权因子及进给速度，输入数控机床的插补器，插补器将这些指令转化为伺服系统的输入量P_in(X_in(t)，Y_in(t)，Z_in(t))，插补器实时计算出曲线控制点的位置，即机床的实际进给运动(伺服系统的输出量)P_out(X_out(t)，Y_out(t)，Z_out(t))。

步骤三、参考模型自适应插补控制

数控机床插补参考模型(控制)方程为：

X(in)k(t-1)vxk=t-1X(out)k-1(t-1)]]>

X(in)k(t-1)vxk=1+m1t-1+m2t-2+...+mkt-ktX(out)k-1(t-1)=1+m1t-1+m2t-2+...+mk-1t-(k-1)t]]>

式中：X_(in)k(t)、X_(out)k-1(t)分别表示X轴输入量、输出量，t为插补时间，k为插补个数，m为常数，为X轴插补脉冲速度。

自适应控制模型(可调机构)为：

vxn(t+1)=xT(t+1)+n^(t)]]>

n^(t)=n1n2,...,nt]]>

式中：n₁n₂，…，n_t分别表示参考模型自适应调节矩阵方程、参考模型自适应模型参数。

xT=X(in)k(z),X(out)k-1(z)]]>

自适应参数调整终止方程为：

X_(m)k(t)＝X_(out)k-1(t)

当X_(in)k(t)＝X_(out)k-1(t)时，自适应参数插补就自动终止。

步骤四、重复步骤二及步骤三，完成插补。