CN114779721B - 基于位置点进行速度滤波的方法、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请属于程序控制技术领域,具体涉及一种基于位置点进行速度滤波的方法、设备和存储介质,其中的方法包括:S10、对目标运动段进行规划插补,确定当前插补周期的当前插补位置点;S20、获取滤波器预设参数,根据所述滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,所述滤波器为相乘累加滤波器;S30、将所述当前插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算,将滤波后得到的位置点作为速度滤波后位置点,以控制进给驱动装置的运行。本申请的方法简化了插补和速度滤波的计算流程,实时性好,并且提高了机床加工稳定性以及加工精度。
Description
技术领域
本申请属于程序控制技术领域,具体涉及一种基于位置点进行速度滤波的方法。
背景技术
在数控系统加工过程中,某些运动段衔接处存在加速度突变,导致加工时机床产生振动,加工效果变差。因此,需要采取有效的方法抑制由加速度突变引起的机床振动。
对整个运动段进行速度滤波是提升加工运动平稳特性的方法之一,将数控系统速度量低通滤波,消除其高频成分,使得速度曲线变得平滑,加速度变得连续。速度滤波可分为插补前滤波和插补后滤波,在插补之前进行速度滤波只能对某单一运动段进行,此时在运动段衔接处仍旧存在加速度突变。插补后滤波分别对单轴进行滤波,可平滑整个加工过程中多段拼接处的速度曲线,是消除衔接度加速度突变的有效方法之一。
但插补后对速度量滤波需要通过插补点求出速度量,进行滤波后再转化为位置量,运算过程复杂,增加了运算时间,导致在实时插补时由于滤波时间过长不能实时输出数据的情况发生。
综上所述,现有数控系统进行插补和速度滤波时,存在运算过程复杂、实时性差的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本申请提供一种基于位置点进行速度滤波的方法、设备和可读存储介质。
(二)技术方案
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种基于位置点进行速度滤波的方法,该方法包括:
S10、对目标运动段进行规划插补,确定当前插补周期的当前插补位置点;
S20、获取滤波器预设参数,根据所述滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,所述滤波器为相乘累加滤波器;
S30、将所述当前插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算,将滤波后得到的位置点作为速度滤波后位置点,以控制进给驱动装置的运行。
可选地,对所述目标运动段进行规划插补的方法包括S型加减速算法。
可选地,S20中的根据滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,包括:
判断所述滤波器是否为空闲状态;
若是,所述滤波器预设参数生效,根据所述滤波器预设参数计算并更新所述滤波器当前的滤波系数;若否,所述滤波器预设参数无效,所述滤波器维持原来状态不变。
可选地,S30包括:
判断所述滤波器的滤波阶数是否为0;
若是,则将所述插补位置点直接作为滤波器输出;若否,则将所述插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算。
可选地,S30中将所述当前插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算,具体包括:
步骤S31、判断所述滤波器是否处于空闲状态,
若是,则向滤波器中重复添加N+1个当前插补周期的插补位置点,构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,将所述滤波器转换置为运行状态,转步骤S31;
若否,则转步骤S32;
步骤S32、判断所述滤波器是否处于刷新状态;
若是,则暂停粗插补,转步骤S33;
若否,向所述滤波器中添加所述当前插补位置点,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S33、判断向所述滤波器添加粗插补前最后一个插补周期的插补点的次数是否为N:
若是,转步骤S34;
若否,将暂停粗插补前最后一个周期的插补点添加到所述滤波器中,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S34、判断粗插补是否尚未结束;
若是,继续粗插补,将所述滤波器由刷新状态转为运行状态,向滤波器中添加新的插补点,与滤波器前N个周期的输入构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
若否,将滤波器置为空闲状态,滤波结束。
可选地,所述目标运动段属于二维平面数控激光切割中的激光切割刀的运动段时,所述插补周期为0.001s,最大加速度为10000mm/s2,最大速度为500mm/s,滤波器阶数N为41。
可选地,所述滤波器预设参数包括滤波器类型、滤波器阶数以及滤波器截止频率。
可选地,所述相乘累加滤波器为FIR低通滤波器。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于位置点进行速度滤波的方法的步骤。
第三方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于位置点进行速度滤波的方法的步骤。
(三)有益效果
本申请的有益效果是:本申请提出了一种基于位置点进行速度滤波的方法、设备和可读存储介质,其中的方法包括:S10、对目标运动段进行规划插补,确定当前插补周期的当前插补位置点;S20、获取滤波器预设参数,根据所述滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,所述滤波器为相乘累加滤波器;S30、将所述当前插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算,将滤波后得到的位置点作为速度滤波后位置点,以控制进给驱动装置的运行。本申请的方法简化了插补和速度滤波的计算流程,实时性好,并且提高了机床加工稳定性以及加工精度。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述:
图1为本申请一个实施例中的基于位置点进行速度滤波的方法流程示意图;
图2为本申请另一个实施例中的滤波运算程序流程图;
图3为本申请另一个实施例中的滤波前后轨迹对比示例图;
图4为本申请另一个实施例中的滤波前后速度对比示例图;
图5为本申请另一个实施例中的滤波前后加速度对比示例图;
图6为本申请另一个实施例中的滤波前后距离-速度关系示例图;
图7为本申请再一实施例中的电子设备的架构示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。可以理解的是,以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合;为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
本方法应用于计算机数控(Computerized Numerical Control ,CNC)系统中,具体地,可在CNC系统的主控设备中执行。
实施例一
图1为本申请一个实施例中的基于位置点进行速度滤波的方法流程示意图,如图1所示,本实施例的基于位置点进行速度滤波的方法包括:
S10、对目标运动段进行规划插补,确定当前插补周期的当前插补位置点;
S20、获取滤波器预设参数,根据滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,滤波器为相乘累加滤波器;
S30、将当前插补位置点输入滤波器进行滤波运算,将滤波后得到的位置点作为速度滤波后位置点,以控制进给驱动装置的运行。
本实施例的基于位置点进行速度滤波的方法,通过将插补点直接输入滤波器进行滤波,滤波输出的点作为最终位置点,以此达到速度滤波效果,优化了滤波流程,运算过程简单且花费时间短,实时性好;并且提高了机床加工稳定性以及加工精度。
为了更好地理解本发明,以下对本实施例中的各步骤进行展开说明。
本实施例中,对目标运动段进行规划插补的方法包括S型加减速算法。
需要说明的是,上述的S型加减速算法仅仅是示例性的说明,在其他一些实施例中也可以采用其他算法,例如直线加减速算法、指数加减速算法,本实施例并不构成对加减速算法的具体限定。
本实施例中,滤波器预设参数可以包括滤波器类型、滤波器阶数以及滤波器截止频率。相乘累加滤波器可以是有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器。
这里,滤波器预设参数可以是用户在数控系统中输入的,本实施例在计算滤波器系数时可以直接接收系统接口输入的滤波参数。
滤波器预设参数通过大量仿真以及试验效果确定,评价的量是(a)系数全正时可取值范围,(b)加速度的平滑程度,(c)机床试验是否能达到抑制振动效果。
本实施例中,S20中的根据滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,包括:
判断所述滤波器是否为空闲状态;
若是,所述滤波器预设参数生效,根据所述滤波器预设参数计算并更新所述滤波器当前的滤波系数;若否,所述滤波器预设参数无效,所述滤波器维持原来状态不变。
举例来说,通过系统接口输入参数后,需要判定滤波器是否处于空闲状态,若是,则输入参数生效,当滤波器为FIR滤波器时,可以通过输入参数以及窗函数法设计FIR低通滤波器并更新滤波器系数;若否,则输入参数不生效,滤波器维持原有状态不变。
本实施例中,S30包括:
判断所述滤波器的滤波阶数是否为0;
若是,则将所述插补位置点直接作为滤波器输出;若否,则将所述插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算。
滤波器参数中,滤波器阶数越大,速度滤波的平滑的效果越明显,但是阶数不能过高,系统阶数越高,滤波运算所花时间越长,输入滤波阶数时应防止产生超出系统的算力而不能实时插补输出问题。
实施例二
本实施例的执行主体可以是数控系统的控制模块,控制模块可以包括存储器和处理器,在其他一些实施例中执行主体还可以是其他可实现相同或相似功能的电子设备,本实施例对此不加以限制。
本实施例在实施例一的基础上,对本实施例的滤波器运算原理和执行过程进行了详细说明。
位置点实现速度滤波原理如下,当对速度进行滤波,根据滤波原理有:
当为运行状态时,
通过速度计算位置点有
综上有:
当为刷新状态时,同理可得
其中,k为刷新状态时向滤波器添加暂停粗插补前最后一个插补周期的插补点的次数。
由此,可以得出结论,对速度进行滤波,即通过粗插补序列与滤波器系数对应相乘再累加过程即可实现。
为满足不同加工需求,本实施例中定义了滤波器三种状态,空闲状态、运行状态以及刷新状态,滤波器既无输入也无输出时,在该状态下可修改滤波参数,方便调整滤波器,此时设置滤波器为空闲状态。在加工过程中往往存在如下加工场景,即要求当前运动指令以及下一段运动指令需要无误差转接,如在闭合图形的边上添加引刀线时,为保证闭合图形与引刀线连接处不出现弧角,即需要设置滤波器为刷新状态,在该状态下,滤波器不接收新的插补点,而是以暂停接收新插补点前最后一个周期的插补点作为滤波输入;该状态同样适用于轴运动到某点准停时、空移指令与运动进给指令的衔接时以及加工结束时。运行状态为滤波器运行时最常见状态,此时以新的插补点作为输入。
图2为本申请另一个实施例中的滤波运算程序流程图,如图2所示,滤波运算的步骤包括:
步骤S31、判断滤波器是否处于空闲状态,
若是,则向所述滤波器中添加所述当前插补位置点及前N个插补周期的插补点,构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,将所述滤波器转换置为运行状态,转步骤S31;
若否,则转步骤S32;
步骤S32、判断所述滤波器是否处于刷新状态;
若是,则暂停粗插补,暂停接收新的插补数据,转步骤S33;
若否,向所述滤波器中添加所述当前插补位置点,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S33、判断暂停接收前向所述滤波器添加最后一个插补周期的插补点的次数是否为N:
若是,转步骤S34;
若否,将暂停接收前最后一个周期的插补点添加到所述滤波器中,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S34、判断所述滤波器是否接收新的插补点:
若是,则将所述滤波器由刷新状态转为运行状态,向滤波器中添加新的插补点,与滤波器前N个周期的输入构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
若否,将滤波器置为空闲状态,滤波结束。
为进一步说明本发明,以二维平面数控激光切割为例,采用如下G代码:
G0 X0 Y0 F150000
G1 X5 Y0 F120000
G1 X5 Y3
G1 X0 Y3
G1 X0 Y0
其他部分参数设置如下:
插补周期:0.001s
最大加速度:10000mm/s2
最大速度:500mm/s
以下通过附图3-6对滤波前后激光切割的结果进行对比说明。
图3为本申请另一个实施例中的滤波前后轨迹对比示例图,如图3所示,滤波后轨迹闭合,与滤波前轨迹在起点位置坐标、终点位置坐标以及直线处重合,在拐角处有一定的误差。该误差可通过滤波限速控制。表明通过对插补点直接进行滤波,起始位置以及终止位置不会产生偏差,在直线处,轨迹不会产生偏差。
图4为本申请另一个实施例中的滤波前后速度对比示例图;图4中(a1)、(a2)、(a3)分别为滤波前X轴速度、滤波前Y轴速度、滤波前合速度示例图,(b1)、(b2)、(b3)分别为滤波后X轴速度、滤波后Y轴速度、滤波后合速度示例图,图中横轴为时间,单位为秒(s),纵轴为速度,单位为毫米/秒(mm/s)。如图4所示,不平滑处的速度通过滤波后速度变得平滑,而总的加工时间略有增加。
图5为本申请另一个实施例中的滤波前后加速度对比示例图;图5中(c1)、(c2)、(c3)分别为滤波前X轴加速度、滤波前Y轴加速度、滤波前合加速度示例图,(d1)、(d2)、(d3)分别为滤波后X轴加速度、滤波后Y轴加速度、滤波后合加速度示例图,图中横轴为时间,单位为秒(s),纵轴为加速度,单位为毫米/秒2(mm/s2)。如图5所示,在滤波前加速度有几个突变的点,即对应于轨迹的拐角处,此时该突变点会给机床造成瞬时冲击,使机床产生震动;通过滤波之后,运动段之间的加速度突变被消除,机床柔性冲击得以消减。
图6为本申请另一个实施例中的滤波前后距离-速度关系示例图;图中横轴为距离,单位为毫米(mm),纵轴为速度,单位为毫米/秒(mm/s)。如图6所示,经过滤波后,在速度最小处,即是拐角处,速度得到一定提升。同时滤波前的距离-速度图横坐标能达到16mm,而滤波后横坐标,即距离小于16mm,表明滤波后总加工长度变小,其原因在于拐角处的内缩,导致滤波后的加工长度略小于滤波前的总长度,但通过限速拐角误差可以控制在限定范围内。
本实施例直接将插补点作为滤波器输入,计算结果是位置点,作为滤波输出,从而达到对速度进行滤波的效果,该方法简化了速度滤波计算流程,实时性好,并且通过滤波使得机床运动平缓,消除了机床柔性冲击,抑制机床震动,提高了机床加工稳定性以及加工精度。
实施例三
本申请第三方面通过实施例三提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上实施例中任意一项所述的基于位置点进行速度滤波的方法的步骤。
图7为本申请再一实施例中的电子设备的架构示意图。
图7所示的电子设备可包括:至少一个处理器101、至少一个存储器102、至少一个网络接口104和其他的用户接口103。电子设备中的各个组件通过总线系统105耦合在一起。可理解,总线系统105用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统105除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线系统105。
其中,用户接口103可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如,鼠标,轨迹球(trackball) 或者触感板等。
可以理解,本实施例中的存储器102可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、可编程只读存储器 (Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器 (Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Sync Link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本文描述的存储器102旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中,存储器102存储了如下的元素,可执行单元或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集:操作系统1021和应用程序1022。
其中,操作系统1021,包含各种系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序1022,包含各种应用程序,用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序1022中。
在本发明实施例中,处理器101通过调用存储器102存储的程序或指令,具体的,可以是应用程序1022中存储的程序或指令,处理器101用于执行第一方面所提供的方法步骤。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器101中,或者由处理器101实现。处理器101可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102,处理器101读取存储器102中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
另外,结合上述实施例中的基于位置点进行速度滤波的方法,本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上方法实施例中的任意一种基于位置点进行速度滤波的方法。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。词语第一、第二、第三等的使用,仅是为了表述方便,而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外,需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (9)
1.一种基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,该方法包括:
S10、对目标运动段进行规划插补,确定当前插补周期的当前插补位置点;
S20、获取滤波器预设参数,根据所述滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,所述滤波器为相乘累加滤波器;
S30、将所述当前插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算,具体包括:
步骤S31、判断所述滤波器是否处于空闲状态,
若是,则向滤波器中重复添加N+1个当前插补周期的插补位置点,构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,将所述滤波器转换置为运行状态,转步骤S31;
若否,则转步骤S32;
步骤S32、判断所述滤波器是否处于刷新状态;
若是,则暂停粗插补,转步骤S33;
若否,向所述滤波器中添加所述当前插补位置点,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S33、判断向所述滤波器添加粗插补前最后一个插补周期的插补点的次数是否为N:
若是,转步骤S34;
若否,将暂停粗插补前最后一个周期的插补点添加到所述滤波器中,与所述滤波器输入的前N个插补周期的插补点构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
S34、判断粗插补是否尚未结束;
若是,继续粗插补,将所述滤波器由刷新状态转为运行状态,向滤波器中添加新的插补点,与滤波器前N个周期的输入构成长度为N+1的粗插补序列,将所述粗插补序列与对应的滤波器系数相乘再累加,计算得到所述速度滤波后位置点并输出,转步骤S31;
若否,将滤波器置为空闲状态,滤波结束;
将滤波后得到的位置点作为速度滤波后位置点,以控制进给驱动装置的运行。
2.根据权利要求1所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,对所述目标运动段进行规划插补的方法包括S型加减速算法。
3.根据权利要求1所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,S20中的根据滤波器预设参数确定滤波器的滤波系数,包括:
判断所述滤波器是否为空闲状态;
若是,所述滤波器预设参数生效,根据所述滤波器预设参数计算并更新所述滤波器当前的滤波系数;若否,所述滤波器预设参数无效,所述滤波器维持原来状态不变。
4.根据权利要求1所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于, S30包括:
判断所述滤波器的滤波阶数是否为0;
若是,则将所述插补位置点直接作为滤波器输出;若否,则将所述插补位置点输入所述滤波器进行滤波运算。
5.根据权利要求1所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,所述目标运动段属于二维平面数控激光切割中的激光切割刀的运动段时,所述插补周期为0.001s,最大加速度为10000mm/s2,最大速度为500mm/s,滤波器阶数N为41。
6.根据权利要求1所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,所述滤波器预设参数包括滤波器类型、滤波器阶数以及滤波器截止频率。
7.根据权利要求6所述的基于位置点进行速度滤波的方法,其特征在于,所述相乘累加滤波器为FIR低通滤波器。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上权利要求1至7任一项所述的基于位置点进行速度滤波的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上权利要求1至7任一项所述的基于位置点进行速度滤波的方法的步骤。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01284009A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | デジタル保護リレー装置 |
JPH03204215A (ja) * | 1989-12-30 | 1991-09-05 | Casio Comput Co Ltd | デジタルフィルタ装置 |
CN101211177A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | 一种基于滤波技术的数控系统加减速控制方法 |
CN113495531A (zh) * | 2020-04-08 | 2021-10-12 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 数控模型的速度控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN114237161A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-25 | 华南理工大学 | 一种基于数字滤波的工业机器人nurbs曲线插补方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940002206B1 (ko) * | 1991-01-26 | 1994-03-19 | 삼성전자 주식회사 | 컨벌루션(Convolution)을 이용한 로보트의 궤적발생방법 |
WO2002033815A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Technowave, Ltd. | Procede de commande de l'acceleration/deceleration d'un moteur |
US7459872B2 (en) * | 2006-02-03 | 2008-12-02 | Bae Systems Land & Armaments L.P. | High speed motor control |
CN101853013B (zh) * | 2009-04-01 | 2012-10-24 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | 一种用于数控机床高速加工的加减速控制方法 |
CN110465422B (zh) * | 2019-08-29 | 2020-06-19 | 内蒙古大学 | 一种基于fpga的喷涂机运动控制系统及其运动控制方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01284009A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Hitachi Ltd | デジタル保護リレー装置 |
JPH03204215A (ja) * | 1989-12-30 | 1991-09-05 | Casio Comput Co Ltd | デジタルフィルタ装置 |
CN101211177A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | 一种基于滤波技术的数控系统加减速控制方法 |
CN113495531A (zh) * | 2020-04-08 | 2021-10-12 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 数控模型的速度控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN114237161A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-25 | 华南理工大学 | 一种基于数字滤波的工业机器人nurbs曲线插补方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
NURBS曲线插补速度控制改进研究;唐明等;《机床与液压》;20190528(第10期);全文 * |
基于FIR滤波的NURBS插补算法研究;董伯麟等;《现代机械》;20151028(第05期);全文 * |
数控机床运行状态数据采集及数据处理技术研究;韩兴国;《装备制造技术》;20120615(第06期);全文 * |
高速高精度加工中NURBS曲线混合插补算法;董伯麟等;《农业机械学报》;20080625(第06期);第1.12-2节,图1-6 * |
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