[发明专利]运动控制系统S曲线加减速的实现方法有效

专利信息
申请号: 201310683011.X 申请日: 2013-12-12
公开(公告)号: CN103713581A 公开(公告)日: 2014-04-09
发明(设计)人: 张建华;李宏胜;葛红宇;王建红;樊红梅;邵祥兵 申请(专利权)人: 南京工程学院
主分类号: G05B19/416 分类号: G05B19/416
代理公司: 江苏圣典律师事务所 32237 代理人: 朱庆华
地址: 211167 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 一种运动控制系统S曲线加减速的实现方法,1)S曲线加减速的实现条件:S曲线加减速控制过程的基本限定条件公式如公式(6):完整的S曲线加减速过程应满足公式(7),2)S曲线加减速的递推公式:设初始速度为V0;当前采样时刻k,对应的加加速度Jk、加速度ak以及运动速度Vk,则基于前一时刻的各递推公式分别为公式(8)、(9)与(10),
搜索关键词: 运动 控制系统 曲线 减速 实现 方法
【主权项】:
一种运动控制系统S曲线加减速的实现方法,其特征是S曲线加减速的完整过程分为7个运动段,它们是加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段与减减速段;本方法中用到的参数定义为:加加速度大小为JM、当前时间t、加加速段终点时间t0、匀加速段终点时间t1、减加速段终点时间t2、匀速段终点时间t3、加减速段终点时间t4、匀减速段终点时间t5与减减速段终点时间t6;采样时间Δt;加速度最大值aM;t0、t1、t2、t3、t4、t5与t6分别对应的采样时刻nt0、nt1、nt2、nt3、nt4、nt5与nt6;1)S曲线加减速的实现条件:S曲线加减速控制过程的基本限定条件公式如公式(6),即S曲线加减速过程的加加速、减加速、加减速与减减速时间相等,加速度变化量与速度变化量大小相等,符号不同; t 0 = t 2 - t 1 = t 4 - t 3 = t 6 - t 5 a t 0 = a t 1 = - a t 4 = - a t 5 V t 0 = V t 2 - V t 1 = V t 3 - V t 4 = V t 5 - V t 6 - - - ( 6 ) 其中,at0为加加速段终点时间t0的加速度、at1为匀加速段终点时间t1的加速度、at4为加减速段终点时间t4的加速度、at5为匀减速段终点时间t5的加速度;Vt3为匀速段的终止速度、Vt4为加减速段的终止速度、Vt5为匀减速段的终止速度、Vt6为减减速段的终止速度;设S曲线加减速过程中,指令速度VL,指令位移L,定义时间变量为:Δt1‑2=t2‑t1,Δt3‑4=t4‑t3,Δt5‑6=t6‑t5则完整的S曲线加减速过程应满足公式(7),其中aMax为最大容许加速度: L / V L t 0 + Δt 1 - 2 + Δt 3 - 4 + Δt 5 - 6 a M a Max - - - ( 7 ) 2)S曲线加减速的递推公式采用递推方法,利用前一时刻的运动状态,获得当前时刻的运动控制参数:设初始速度为V0;当前采样时刻k,对应的加加速度Jk、加速度ak以及运动速度Vk,则基于前一时刻的各递推公式分别为公式(8)、(9)与(10),此处k取0、1、2……: J k = J M , 0 t t 0 , t 5 < t t 6 , 0 k n t 0 , n t 5 < k n t 6 0 , t 0 < t t 1 , t 2 < t t 3 , t 4 < t t 5 , n t 0 < k n t 1 , n t 2 < k n t 3 , - J M t 1 < t t 2 , t 3 < t t 4 , n t 1 < k n t 2 , n t 3 < k n t 4 n t 4 < k n t 5 - - - ( 8 ) a 0 = 0 a k = a k - 1 + J k Δk - - - ( 9 ) V 0 = 0 V k = V k - 1 + a k Δk - - - ( 10 ) 最后,由运动控制系统根据运动控制参数控制被控对象的S曲线加减速动作。
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