[发明专利]激光数控系统中实现飞行切割控制的方法及系统

权利要求书

1.一种激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)进行驱动器数据交互获取数据；

(2)根据切割点目标位置和周期内反馈位置计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘；

(3)根据计算出的t‘配置FPGA经过t'时间控制激光端口。

2.根据权利要求1所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中具体包括以下步骤：

(1.1)进行驱动器数据交互，判断是否收到新的端口控制指令，如果是，则让指令入队；否则，继续步骤(1.2)；

(1.2)判断指令队列是否为空，如果是，则通讯周期结束；否则继续步骤(2)。

3.根据权利要求1所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘，具体包括以下步骤：

(2.1)计算预测运动到exp位置的时刻；

(2.2)计算从f_cur运动到exp的时间t；

(2.3)计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘；

其中，f_cur为本周期的反馈位置的标量值，exp为理想切割点位置。

4.根据权利要求3所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.1)中的计算预测运动到理想切割点位置exp的时刻，具体为：

根据以下公式计算预测运动到exp位置的时刻：

其中，为切割点目标位置，为本周期的反馈位置的矢量值，DisX为X轴上切割点目标位置到本周期的反馈位置的距离，DisY为Y轴上切割点目标位置到本周期的反馈位置的距离，为切割点目标位置到本周期反馈位置的距离矢量，为上一个通讯周期的反馈位置，VelX为X轴上切割速度标量，VelY为Y轴上切割速度标量，为当前平面切割速度矢量。

5.根据权利要求3所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.2)中的计算从f_cur运动到exp的时间t，具体为：

根据以下公式计算从f_cur运动到exp的时间t：

其中，为切割点目标位置，为本周期的反馈位置的矢量值，T为当前通讯周期，DisX为X轴上切割点目标位置到本周期的反馈位置的距离，DisY为Y轴上切割点目标位置到本周期的反馈位置的距离，为切割点目标位置到本周期反馈位置的距离矢量，VelX为X轴上切割速度标量，VelY为Y轴上切割速度标量，为当前平面切割速度矢量。

6.根据权利要求3所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3)中的计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘，具体为：

根据以下公式计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘：

t‘＝t-delay，

其中，t为从f_cur运动到exp的时间，delay为驱动器反馈位置和驱动器实际位置的固定延时。

7.根据权利要求1所述的激光数控系统中实现飞行切割控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的具体包括以下步骤：

(3.1)判断t‘是否不大于0，如果是，则立即控制端口；否则，继续步骤(3.2)；

(3.2)判断t‘是否小于1周期T，如果是，则配置FPGA经过t'时间控制激光端口，指令出队并结束通讯周期；否则，通讯周期结束。

8.一种实现飞行切割控制功能的激光数控系统，其特征在于，所述的系统包括：

电机，用于实际切割工件；

控制程序，所述的控制程序在运行时根据电机的实际切割位置调整端口误差，具体进行以下步骤处理：

(1)进行驱动器数据交互获取数据；

(2)根据切割点目标位置和周期内反馈位置计算反馈位置和实际位置间的固定延时t‘；

(3)根据计算出的t‘配置FPGA经过t'时间控制激光端口。