[发明专利]一种多轴联动轮廓误差的实时检测方法

摘要

本发明公开了一种多轴联动轮廓误差的实时检测方法。所述方法首先计算实际点到参数曲线上任一点的距离函数和该距离函数的导数函数；然后以参数曲线轨迹上当前参考点的参数值为起点，以一定的步距往两边搜索使导数函数的函数值符号变化的参数值，确定导数函数零点的范围；接着通过二分法进一步搜索导数函数的零点，即距离函数的最小值，可以得到实际点离参数曲线之间的最短距离，也即轮廓误差。本发明避免了对非线性函数直接求解的步骤，大大减小了计算负担，提高了计算效率，增加了轮廓误差估算的实时性，同时能够实现较高的轮廓误差估算精度。

主权项

1.一种多轴联动轮廓误差实时检测方法，其特征在于，操作步骤如下：(1)假设期望轨迹的参数方程为P(u)，当前位控周期的参考点为P(u₀)，读取当前位控周期数控机床上各轴的实际点P_a；计算实际点P_a与期望轨迹P(u)上任一点之间的距离f(u)，计算所述距离f(u)关于参数u的导数f’(u)；(2)为了搜寻导数f’(u)的零点，首先以u＝u₀为中心，往两边同时搜索f’(u)符号发生变化的参数值u，搜索步距为Δu，最终搜索到导数f’(u₁)·f’(u₂)<0，其中|u₁‑u₂|＝Δu；(3)接着使用二分法在u₁和u₂之间继续搜索导数f’(u)的零点，直到精度满足要求或达到指定的迭代次数；计算当前时刻的轮廓误差为ε＝|P(u_c)‑P_a|，从而得到实际点P_a与期望轨迹P(u)之间的最短距离，即轮廓误差。