雙軸極坐標(biāo)下的插補(bǔ)算法研究

1、雙軸極坐標(biāo)下的插補(bǔ)算法研究 作者： 日期：12 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途雙軸極坐標(biāo)下的插補(bǔ)算法研究0 引言在數(shù)控系統(tǒng)中，對(duì)直線、圓弧、或任意復(fù)雜曲線輪廓的加工都要通過(guò)插補(bǔ)實(shí)現(xiàn).通常情況下都采用軟件插補(bǔ)或軟件模擬硬件的插補(bǔ)算法.但這種插補(bǔ)算法大多都是基于直角坐標(biāo)系的,還有就是基于單極軸與直角坐標(biāo)系相結(jié)合的插補(bǔ)算法。在此情況下我們提出了基于雙軸極坐標(biāo)的插補(bǔ)算法。以下我們以開(kāi)發(fā)出的雙轉(zhuǎn)軸繪圖儀為例對(duì)這種算法進(jìn)行說(shuō)明。繪圖機(jī)是計(jì)算機(jī)圖形輸出的主要設(shè)備之一，目前市場(chǎng)上的繪圖機(jī)大都是XY型直角坐標(biāo)繪圖儀，而基于雙轉(zhuǎn)軸的繪圖儀基本沒(méi)有。但這類繪圖儀還是有一定的應(yīng)用背景和教學(xué)價(jià)值，例如計(jì)算機(jī)硬盤(pán)定位控制,工

2、業(yè)中二自由度機(jī)器臂定位和軌跡控制都是以此類繪圖儀控制和工作原理為基礎(chǔ)。因此對(duì)雙軸極坐標(biāo)基礎(chǔ)上如何實(shí)現(xiàn)軌跡控制的算法也具有一定的研究?jī)r(jià)值。由于是雙軸旋轉(zhuǎn)，不同于以往直角坐標(biāo)下軌跡控制時(shí)所用的插補(bǔ)算法，為此研究提供了新的算法。目的是要通過(guò)兩軸的復(fù)合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)軌跡的插補(bǔ)。所以我們對(duì)于雙軸控制算法歸納為兩種（詳細(xì)算法介紹在后).以圖 1所示結(jié)構(gòu)說(shuō)明雙軸極坐標(biāo)插補(bǔ)算法。根據(jù)繪圖儀工作原理,兩軸電機(jī)分別控制繪圖板（A軸）和持筆梁(B軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)。3 兩種算法的分析比較總的來(lái)說(shuō),雙軸極坐標(biāo)插補(bǔ)和平面兩自由度機(jī)械手這兩種算法均可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的繪圖功能，插補(bǔ)后的圖形比較吻合要畫(huà)的圖形，這一點(diǎn)可以通過(guò)仿真效果圖看出來(lái)。比較如下：(1)雙軸極坐標(biāo)插補(bǔ)算法關(guān)鍵是要解決兩軸速度與筆頭繪圖速度的（2）兩自由度機(jī)械手算法關(guān)鍵要解決多解問(wèn)題，末端操作器速度問(wèn)題可以利用雅可比矩陣解決。4 參考文獻(xiàn)1機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)，楊平 廉仲主編,國(guó)防工業(yè)出版社；2交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)李永東編著,機(jī)械工業(yè)出版社；3MC系列運(yùn)動(dòng)控制器手冊(cè) 長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙力鼎科技有限公司；20014伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo),金鈺，胡祐德，李向春編著,北京理工大學(xué)出版社；5伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)