[发明专利]一种连续小线段轨迹的动态自适应速度前瞻控制方法

权利要求书

1.一种连续小线段轨迹的动态自适应速度前瞻控制方法，其特征在于，所述前瞻控制方法中包括：

S1计算衔接点最大速度，并确认速度前瞻的段数；

S2根据起始速度减速至0的减速距离、及未前瞻路径总和与当前线段位移长度之差判断是否进入减速区域；若不是，跳转至步骤S3；

S3比较起始速度与结束速度的大小；若起始速度大于结束速度，且都小于目标速度，则跳转至步骤S4；

S4根据起始速度减速至结束速度的减速距离、及当前线段位移长度判断是否满足减速距离约束条件；若是，跳转至步骤S7；否则跳转至步骤S5；

S5进一步判断起始速度减速至结束速度的减速距离是否小于当前线段位移长度，若是，跳转至步骤S7；否则跳转至步骤S6；

S6利用二分法查找当前段位移长度约束的最大起始速度，以此循环直到回溯到前瞻起点；

S7更新未前瞻路径总，并判断当前线段所在段是否小于前瞻段数，若是，跳转至步骤S2；否则，跳转至步骤S8；

S8结束速度前瞻控制。

2.如权利要求1所述的前瞻控制方法，其特征在于，在步骤S2中，若根据起始速度减速至0的减速距离小于未前瞻路径总和与当前线段位移长度之差，则判定进入减速区域，并跳转至步骤S9；

S9根据结束速度减速至0的减速距离、及未前瞻路径总和与当前线段位移长度之差判断是否满足减速距离约束条件；若是，跳转至步骤S6；否则，跳转至步骤S10；

S10根据二分法查找并修正起始速度，并判断结束速度减速至起始速度的减速距离是否小于当前线段位移长度，若是，跳转至步骤S7；否则跳转至步骤S6。

3.如权利要求1所述的前瞻控制方法，其特征在于，在步骤S3中，若判断起始速度小于结束速度，且都小于目标速度，则跳转至步骤S11；

S11根据起始速度加速至结束速度的加速距离、及当前线段位移长度判断是否满足加速距离约束条件；若是，跳转至步骤S12；

S12计算起始速度加速至目标速度的加速距离，及目标速度减速至结束速度的减速距离，并判断两个之和是否大于当前线段位移长度，若是，跳转至步骤S13；否则跳转至步骤S7；

S13利用二分法查找最大可达速度，并以此更新当前线段的目标速度，跳转至步骤S7。

4.如权利要求3所述的前瞻控制方法，其特征在于，在步骤S11中，若根据起始速度加速至结束速度的加速距离、及当前线段位移长度判断不满足加速距离约束条件，则跳转至步骤S14；

S14根据二分法查找当前段位移长度约束的最大结束速度，并以此更新当前线段的结束速度，跳转至步骤S7。

5.如权利要求1所述的前瞻控制方法，其特征在于，在步骤S3中，若判断起始速度、结束速度及目标速度相等，则跳转至步骤7。

6.如权利要求1-5任意一项所述的前瞻控制方法，其特征在于，在步骤S1，认速度前瞻的段数中，具体包括：

S21初始化前瞻段数N，并设置前瞻的夹角阀值DeltaAng，初始化前瞻统计段数SegNum＝0；

S22判断线段数据存放列表是否为空；若是，跳转至步骤S25；否则，跳转至步骤S23；

S23从线段数据存放列表中读取一段加工轨迹，且前瞻统计段数SegNum递增1；

S24判断前瞻统计段数SegNum是否大于前瞻段数N，若是，跳转至步骤S25；否则，跳转至步骤S22；

S25最终前瞻统计段数为SegNum，前瞻段数统计结束。

7.如权利要求6所述的前瞻控制方法，其特征在于，

在步骤S24中，判断前瞻统计段数SegNum是否大于前瞻段数N、相邻小线段夹角θ_i是否大于夹角阈值DeltaAng；若前瞻统计段数SegNum大于前瞻段数N，或相邻小线段夹角θ_i大于夹角阈值DeltaAng，则跳转至步骤S25；否则，跳转至步骤S22。

8.如权利要求1或2或3或4或5或7所述的前瞻控制方法，在步骤S1，计算衔接点最大速度中，具体为：根据轨迹几何参数约束和机床机械性能参数约束计算得到衔接处最大速度。