[发明专利]参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法

摘要

本发明公开了一种参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法，通过控制器读取各伺服轴的实际位置。根据当前指令位置对应的曲线参数、上一时刻足点参数、各位置的切矢量、距离矢量的关系对伺服轮廓误差的情况进行分类判断。定义了非线性的垂直度函数，根据轮廓误差分类情况，采用区间端点搜索方法确定垂直度函数的解区间。通过非线性数值解法计算垂直度函数的解，从而计算出轮廓误差的精确值。本发明实现对伺服轮廓误差解范围的实时跟踪和准确限定，计算精度和效率高，实现了伺服轮廓误差的实时高精度测定，可应用于复杂、高速的生产过程中的工艺在线优化、误差补偿控制、设备状态监测等方面，提升生产精度和效率。

主权项

1.参数曲线轨迹伺服轮廓误差的实时测定方法，其特征在于，假设轨迹的参数曲线方程为轨迹对应的参数u范围为[us,ue]，算法开始前进行初始化，将足点参数变量u0初始化为曲线起点处的参数值us,同时设定邻域搜索范围变量ε1、ε2、ε3(均大于0)，区间端点搜索点数N(N>1)，对于给定的位置矢量定义垂直度函数f(u)为矢量与曲线切矢的内积(u∈[us,ue])，之后在每个伺服控制周期内，计算当前轮廓误差，具体步骤如下：(1)读取当前各轴伺服电机位置反馈，确定当前实际位置设置足点丢失标志位lost为0；(2)比较u0与当前伺服指令位置对应的曲线参数uC，若u0≥uC,令足点搜索区间左端点变量ua＝uC,足点搜索区间右端点变量ub＝min(ua+ε1,ue)，进入步骤(9)；否则，进入步骤(3)；(3)计算u0和uC处的曲线切矢和(4)计算和的内积若d<0,进入步骤(5)；否则，进入步骤(6)；(5)令ub＝uC,ua0＝max(u0-ε2,us)，调用区间端点搜索方法搜索ua，即ua＝UEPS(ub,ua0)，进入步骤(9)；(6)若f(u0)>0,令ua＝u0,调用区间端点搜索方法搜索ub，即ub＝UEPS(ua,uc),进入步骤(9)；否则，进入步骤(7)；(7)若f(u0)<0,令ub＝u0,ua1＝max(u0-ε3,us)调用区间端点搜索方法搜索ua，即ua＝UEPS(ub,ua1),进入步骤(9)；否则，进入步骤(8)；(8)令u0保持不变，进入步骤(12)；(9)计算f(ua)和f(ub)；若f(ua)·f(ub)>0,进入步骤(10)；否则，进入步骤(11)；(10)置lost标志位为1，若|f(ua)|<|f(ub)|,令u0＝ua；否则，令u0＝ub；进入步骤(12)；(11)调用非线性方程数值解法在区间[ua,ub]内搜索垂直度函数方程f(u)＝0的根令更新后的(12)计算伺服轮廓误差大小ec,

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