[发明专利]一种用于给定环节的S形曲线发生器的算法

摘要

本发明涉及一种用于给定环节的S形曲线发生器的算法，其步骤为：步骤1：向函数发生器输入指令值A_k，时间参数T_nu和T_nd；步骤2：由A_k状态决定的运算；步骤3：判断输出过程是否改变正反极性；步骤4：计算S形曲线生成时间T；步骤5：计算时间t；步骤6：计算X_k；步骤7：计算输出Y_k，即生成所需的S形曲线输出。本发明提供的S形曲线发生器的算法将正弦函数进行偏置，形成S形曲线，输出连续光滑，上升或下降过程中前半段与后半段对称，时间控制准确，算法简洁。

主权项

一种用于给定环节的S形曲线发生器的算法，其特征在于：其步骤为：步骤1：向函数发生器输入指令值A_k，时间参数T_nu和T_nd，所有变量下标k表示当前采样周期值，k‑1表示前1个采样周期值，T_nu为S形曲线生成过程输出绝对值从0％增加至100％最大指令值的时间，T_nd为S形曲线生成过程输出绝对值从100％降低至0％最大指令值的时间、TA为采样周期；步骤2：由A_k状态决定的运算a.当A_k＝输出Y_k‑1，则运算结束；b.当A_k＝A_k‑1，令B_k＝B_k‑1、C_k＝C_k‑1；然后，如果F_k‑1＝1且Y_k‑1＝0％，令C_k＝0％、G_k＝TA‑t_k‑1，否则令G_k＝TA，当F＝0，执行单个S形曲线生成过程，F为标志变量，G为时间积分器的增量变量；c.当A_k≠A_k‑1，令B_k＝A_k、C_k＝Y_k‑1、G_k＝TA‑t_k‑1，则开始新的S形曲线生成过程；步骤3：判断输出过程是否改变正反极性a.当B_k×C_k<0％，令D_k＝0％、F_k＝1，B_k×C_k<0％时，说明输入极性发生改变，以0％为分界点，将该过程分解为：从Y_k‑1到0％和从0％到A_k的两个S形曲线生成算法；b.当B_k×C_k>＝0％，令D_k＝B_k、F_k＝0；c.计算E_k＝|D_k|‑|C_k|；步骤4：计算S形曲线生成时间Ta.当E_k>0％，令T_k＝|E_k|×T_nu；b.当E_k<0％，令T_k＝|E_k|×T_nd；c.当E_k＝0％，结束；步骤5：计算时间ta.当t_k＝T_k，令G_k＝0；b.t_k＝t_k‑1+G_k；c.当t_k>T_k，令t_k＝T_k；步骤6：计算X_kX_k＝50％‑50％×cos[(t_k/T_k)π]；步骤7：计算输出Y_kY_k＝(D_k‑C_k)×X_k+C_k，其中(D_k‑C_k)为当前S形曲线的幅值，乘以单位S形曲线X_k后，再加上前一个S形曲线终值C_k，即生成所需的S形曲线输出。