[发明专利]一种轨迹的运动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及运动控制领域，尤其涉及一种轨迹的运动控制方法。

背景技术

随着科技的发展，制造业也在不断的发展，尤其是先进的控制技术对制造业的发展起着至关重要的作用，通过合理有效的运动控制可以减少机床加工不合格产品的产生，可以有效的提升生产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，实现制造过程的智能化和绿色化发展。

为了提高加工的质量就需要对加工进行控制，尤其是需要对加工轨迹进行控制，现有技术中对于加工轨迹的处理一般流程是上位机对轨迹图形数据进行解析，并结合相关工艺和限制条件对轨迹进行速度规划，常用的速度规划方式有T 型加减速，又称直线型加减速，和S形速度加减。

现有技术中一般是在对图形的解析和运动规划时对运动进行拆分，例如图3所示的轨迹，该直线需要X轴和Y轴共同输出，在进行运动规划和输出时，现有技术一般会将轨迹根据X驱动和Y驱动的进行分解，其最终的速度规划是得到X驱动和Y驱动在轨迹各个位置的速度。

这种拆分导致加工过程数据量增大，例如一个圆拆分后输出数据量将增加几十倍，而且圆半径越大数据量也即越大；由于产生的加工数据量增大，单位时间内控制器需要消耗更多的时间用以与应用软件通讯获取加工数据，这导致控制器负载增大；另外为保证各驱动轴间的同步性对通讯、控制器性能有更高的要求。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，由于现有技术中对于加工轨迹的处理采用的是对运动进行拆分，而拆分导致加工过程数据量增大，进而导致控制器负载增大，并且为了保证各驱动轴间的同步性对通讯、控制器性能有更高的要求，所以现有的轨迹控制方法存在效率低、成本高、耗时量大的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种轨迹的运动控制方法，解决了现有技术中现有的轨迹控制方法存在效率低、成本高、耗时量大的技术问题，实现了能够高效、低成本、低耗时的进行轨迹控制的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种轨迹的运动控制方法，所述方法包括：

对轨迹图形进行处理，获得第一参数，其中，所述第一参数为各简单线条的参数；

采用一虚拟轴对所述轨迹图形进行速度规划，获得第二参数，其中，所述第二参数为所述虚拟轴的速度；

设定所述虚拟轴的脉冲当量为第一预设脉冲当量；

基于所述虚拟轴和所述实际轴之间的位置关系获得所述虚拟轴和所述实际驱动轴之间的电子齿轮比，其中，第三参数为所述电子齿轮比；

基于所述第一参数和所述第三参数，所述实际驱动轴完成轨迹输出。

进一步的，所述对轨迹图形进行处理，获得第一参数，具体为：设备处理器对轨迹图形进行解析，获得各简单线条的起点坐标、终点坐标、矢量长度和各简单线条在设备设定坐标体系中各个坐标轴上的分量。

进一步的，所述各简单线条在设备设定坐标体系中各个坐标轴上的分量具体为：对于直线为所述直线在设备设定坐标体系中各个坐标轴上的分量；对于圆弧和其他曲线为拟合构成该曲线的各微线段在设备设定坐标体系中各个坐标轴上的分量，其中，所述分量表示输出该简单线条各个坐标轴的实际驱动轴需要输出的脉冲数。

进一步的，采用一虚拟轴对所述轨迹图形进行速度规划时考虑的约束条件包括所述实际驱动轴的约束条件

进一步的，所述第一预设脉冲当量小于或等于所述实际驱动轴脉冲当量的最小值，所述第一预设脉冲当量大小的取值范围为：实际驱动轴的脉冲当量中最小值的10%-100%。

进一步的，所述虚拟轴和所述实际驱动轴之间的电子齿轮比等于所述实际驱动轴待输出的脉冲数/所述虚拟轴待输出的脉冲数，其中，所述虚拟轴待输出的脉冲数等于简单线条的矢量长度/设定的虚拟轴脉冲当量。

进一步的，所述轨迹输出过程为：当轨迹从第一简单线条过渡到第二简单线条时，在所述第一简单线条的终点或所述第二简单线条的起点将第一电子齿轮比切换为第二电子齿轮比，其中，所述实际驱动轴速度等=所述虚拟轴速度乘以所述实际驱动轴同所述虚拟轴的电子齿轮比。

进一步的，所述设备处理器通过对脉冲数的控制实现对速度的输出，在所述实际驱动轴速度输出时，所述实际驱动轴输出脉冲数等于所述虚拟轴输出脉冲数乘以所述实际驱动轴同所述虚拟轴的电子齿轮比。

进一步的，所述实际驱动轴的脉冲控制方法具体包括：