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应用状态反馈云数据的变电站巡检机器人S型加减速控制方法 被引量：1
1
作者 剧树春 李来杰 《机械制造与自动化》 2025年第3期201-205,共5页
变电站巡检机器人日常工作过程中,通常利用指数型加减速控制算法生成控制方案,起点存在加减速突变情况,导致速度控制结果加速度变化率较大。提出应用状态反馈云数据的变电站巡检机器人S型加减速控制方法。运用S型控制原理,将机器人加减... 变电站巡检机器人日常工作过程中,通常利用指数型加减速控制算法生成控制方案,起点存在加减速突变情况,导致速度控制结果加速度变化率较大。提出应用状态反馈云数据的变电站巡检机器人S型加减速控制方法。运用S型控制原理,将机器人加减速控制过程划分为11个阶段,构建一个完整的S型加减速控制模型。借助云计算平台和传感器设备,搭建状态反馈云数据采集模块,对机器人实时运行状态进行跟踪。设计包含前馈补偿和反馈补偿两个关键部分的控制器,并确定符合要求的控制参数取值方案,运用粒子群算法进行优化求解,生成巡检机器人S型加减速最优控制参数。实验结果表明:该方法表现出的加速度变化率低于0.2 m/s^(3),满足巡检机器人加减速变化的平滑性要求。 展开更多
关键词 状态反馈 巡检机器人 加减速 s型速度曲线 补偿控制
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多项式加减速的NURBS插补策略研究 被引量：1
2
作者 胡甜 唐清春 +2 位作者 王太子 潘文俊 张万顺 《煤矿机械》 2025年第2期81-85,共5页
为了解决传统方法中的跃度变化引起机床系统产生冲击和振动等问题,提出了多项式加减速的NURBS插补优化方法。首先,采用辛普森积分方法计算出曲线长度,以弓高误差和最大加速度作为约束条件限制曲线各插补点的速度,并在曲率极大值处进行分... 为了解决传统方法中的跃度变化引起机床系统产生冲击和振动等问题,提出了多项式加减速的NURBS插补优化方法。首先,采用辛普森积分方法计算出曲线长度,以弓高误差和最大加速度作为约束条件限制曲线各插补点的速度,并在曲率极大值处进行分段;其次,计算出分段曲线的参数值,对应于多项式加减速规划中的类型和时间;最后,在相同的插补周期下,以某S形试件为例,对该算法与传统的S形加减速算法进行MATLAB仿真对比。结果表明,该算法满足弓高误差、最大加速度等限制条件,规划后的速度和加速度曲线更柔和,跃度曲线连续且有规则变化,从而使得数控机床有良好的加减速柔性。 展开更多
关键词 加减速控制 NURBs插补 s形试件 数控机床
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融合PID与S型曲线加减速控制算法的智能马桶盖控制策略
3
作者 王春武 张忠盛 +5 位作者 钱远行 钟星鹏 董晓庆 王畅 林一帆 刘春玲 《韩山师范学院学报》 2025年第6期1-8,共8页
针对智能马桶盖运行顿挫和极限位置碰撞问题,提出了基于PID与S型曲线加减速的融合控制策略.通过模糊逻辑实现PID参数动态整定,重构S型速度规划并优化闭环控制,结合状态机实现多阶段协同控制,以确保马桶盖运动全程平滑无振荡.实验结果表... 针对智能马桶盖运行顿挫和极限位置碰撞问题,提出了基于PID与S型曲线加减速的融合控制策略.通过模糊逻辑实现PID参数动态整定,重构S型速度规划并优化闭环控制,结合状态机实现多阶段协同控制,以确保马桶盖运动全程平滑无振荡.实验结果表明,该算法控制下的开盖阶段的加速度变化率(jerk)最大值为0.42°/ms^(3),而闭合阶段为0.37°/ms^(3);极限位置控制中,全开位置角度波动≤0.14°,闭合末端角度变化率约0.8°/ms,远低于碰撞阈值;曲线均方根误差为0.68°,极限位置超调量≤0.12°,定位精度达±0.3°,多工况一致性符合行业标准.与存在卡顿和顶端碰撞震荡现象的传统PID算法相比,该控制策略可使马桶盖运动曲线平滑流畅且无顶端碰撞,有利于延长关键部件寿命,为智能卫浴运动控制提供了创新方案. 展开更多
关键词 马桶盖 PID控制算法 s型曲线加减速 防撞算法
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面向桁架机器人的五段S型加减速算法研究
4
作者 李锁 孙崇健 李悦宁 《制造业自动化》 2025年第11期114-123,共10页
针对传统S型加减速算法在桁架机器人运料过程中存在速度切换不平滑、冲击较大以及加工效率偏低的问题。对传统五段S型加减速算法进行了改进,提出了一种面向桁架机器人的五段S型加减速算法。首先,以最大加速度为参量,将加速度曲线与正弦... 针对传统S型加减速算法在桁架机器人运料过程中存在速度切换不平滑、冲击较大以及加工效率偏低的问题。对传统五段S型加减速算法进行了改进,提出了一种面向桁架机器人的五段S型加减速算法。首先,以最大加速度为参量,将加速度曲线与正弦函数相结合,简化了五段S型加减速算法模型;其次,在短路径下的速度规划过程中,利用中点牛顿迭代法加快了迭代求解速度并完成速度规划;最后,通过MATLAB仿真和桁架机器人运料实验验证,改进后的算法加速度、加加速度曲线过渡平滑,匀速运行时间延长13.92%,整体的运行时间缩短6.06%,有效地提高了运料的平稳性与运输效率。 展开更多
关键词 五段s型加减速算法 桁架机器人 正弦函数 速度规划 中点牛顿迭代法
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数控系统的直线和S形加减速研究 被引量：56
5
作者 陈友东 王田苗 +1 位作者 魏洪兴 潘月斗 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第15期1600-1604,共5页
推导出了用于机器人及机床控制器前加减速的直线加减速和S形加减速的离散采样迭代公式。实际减速点和理论减速点不重合,在减速过程中会出现一段时间的低速运行,为了消除低速运行段,提出了按照实际的剩余长度重新计算加速度和加加速度的... 推导出了用于机器人及机床控制器前加减速的直线加减速和S形加减速的离散采样迭代公式。实际减速点和理论减速点不重合,在减速过程中会出现一段时间的低速运行,为了消除低速运行段,提出了按照实际的剩余长度重新计算加速度和加加速度的算法,对该算法进行了仿真和实验验证,结果表明,该算法可有效地消除减速过程中的低速运行段。 展开更多
关键词 线性加减速 s形加减速 CNC 插补
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数控系统的直线和S形加减速离散算法 被引量：18
6
作者 陈友东 魏洪兴 王琦魁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期567-570,共4页
提出了一种新的直线和S形加减速控制算法,给出了直线和S形加减速的速度迭代公式。程序段长度不能满足理论上加减速计算的时间分割条件,即理论减速点和实际减速点不重合,这导致在减速阶段结束时需要低速运行一段时间。在插补开始时根据... 提出了一种新的直线和S形加减速控制算法,给出了直线和S形加减速的速度迭代公式。程序段长度不能满足理论上加减速计算的时间分割条件,即理论减速点和实际减速点不重合,这导致在减速阶段结束时需要低速运行一段时间。在插补开始时根据加速度重新计算速度,以保证该速度运行时能够保证插补路径的长度刚好是直线段的整数倍。以此速度重新计算加速度和加加速度,并将其用于加减速运动,可以避免处理"尾巴"。根据采样次数决定加减速,可以避免预测减速点。 展开更多
关键词 直线加减速 s形加减速 CNC 插补
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一种预判插补时间的S形加减速插补算法 被引量：9
7
作者 唐小琦 何王勇 李勇波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第23期2794-2797,2801,共5页
在分析S形加减速控制7段模型的基础上,为实现加速度和加加速度限制下插补后位移、速度、加速度同步为零,提出了一种预判S形加减速各段插补时间的算法,并对算法的实现进行了详细的论述。对任意位移、速度组合线段进行测试表明:算法正确... 在分析S形加减速控制7段模型的基础上,为实现加速度和加加速度限制下插补后位移、速度、加速度同步为零,提出了一种预判S形加减速各段插补时间的算法,并对算法的实现进行了详细的论述。对任意位移、速度组合线段进行测试表明:算法正确、运算效率高,适合插补前加减速控制。 展开更多
关键词 s形加减速 插补算法 加加速度 数控
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基于加减速时间控制的S形速度规划新算法研究 被引量：15
8
作者 郑仲谦 王兴飞 +1 位作者 李松 李迪 《机电工程》 CAS 2014年第4期425-430,共6页
针对使用S形曲线加减速控制的7阶段模型时参数设定复杂以及使用困难的问题,提出了基于加减速时间控制的5阶段S曲线柔性加减速控制方法。S形曲线加减速控制的7阶段模型可以解决直线加减速方法中加速度、速度不连续导致的冲击问题,但是其... 针对使用S形曲线加减速控制的7阶段模型时参数设定复杂以及使用困难的问题,提出了基于加减速时间控制的5阶段S曲线柔性加减速控制方法。S形曲线加减速控制的7阶段模型可以解决直线加减速方法中加速度、速度不连续导致的冲击问题,但是其规划参数的设定复杂,使用过程中容易出错。通过对原有的S形曲线加减速控制的7阶段模型进行分析,建立了加减速时间与加速度、加加速度的函数关系,在保证速度控制平稳运行的前提下,使参数设定大大简化,使用更为方便;同时,解决了基于加减速时间控制的规划方法无法适用的问题。仿真结果表明,利用基于加减速时间控制的5阶段模型控制方法可以在保证加速度、速度曲线连续,提高系统柔性的前提下,使参数设定更为简单直观,具有较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 s曲线柔性加减速 加减速时间 规划算法
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S形加减速算法前瞻处理研究 被引量：11
9
作者 朱明 游有鹏 何均 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第10期2140-2144,共5页
由于S形加减速算法的表达式是分段表达式且包括无理表达式,在应用S形加减速算法进行前瞻处理时出现了两个问题:1、方程表达式难以确定;2、需要求解无理方程.针对第一问题,提出一种仅需要少量计算和比较的方法.为了求解无理方程,本文提... 由于S形加减速算法的表达式是分段表达式且包括无理表达式,在应用S形加减速算法进行前瞻处理时出现了两个问题:1、方程表达式难以确定;2、需要求解无理方程.针对第一问题,提出一种仅需要少量计算和比较的方法.为了求解无理方程,本文提出使用拉格朗日逼近法构造二次方程来逼近无理方程,详细分析了逼近产生的误差并给出一种误差校正的方法.文中提出的方法在Matlab平台仿真实现,并已通过实际加工NURBS曲线验证可行. 展开更多
关键词 s形加减速 前瞻 拉格朗日逼近法 数控系统
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柔性S型加减速控制算法研究 被引量：24
10
作者 刘筱 吴文江 郑飂默 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第3期66-68,72,共4页
为满足高速高精数控加工的要求,提出了一种柔性S型加减速控制模型。该模型能够减少加工过程中机床振动,避免产生较大的冲击。本文结合控制的思想,为不同路径设置不同的加加速度最大值。通过相邻路径间的夹角对最大加加速度进行调节,进... 为满足高速高精数控加工的要求,提出了一种柔性S型加减速控制模型。该模型能够减少加工过程中机床振动,避免产生较大的冲击。本文结合控制的思想,为不同路径设置不同的加加速度最大值。通过相邻路径间的夹角对最大加加速度进行调节,进而实现对系统的柔性控制。实验结果表明,该算法在避免较大冲击的前提下,能够实现路径间的高速衔接,有效提高了加工效率。 展开更多
关键词 s型加减速 加加速度最大值 柔性控制
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S曲线加减速速度控制新方法 被引量：13
11
作者 胡磊 林示麟 +1 位作者 徐建明 董辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第1期22-26,34,共6页
依据数控加工的实际条件,提出了一种新型的S曲线加减速算法。在单段路径中,通过选取的初速度和末速度,计算得到加速区、匀速区和减速区的时间长度,消除了一般S曲线加减速方法在单一路径中初速度和末速度相同的约束。在多段路径中,分析... 依据数控加工的实际条件,提出了一种新型的S曲线加减速算法。在单段路径中,通过选取的初速度和末速度,计算得到加速区、匀速区和减速区的时间长度,消除了一般S曲线加减速方法在单一路径中初速度和末速度相同的约束。在多段路径中,分析了拐角处夹角大小和路径长度对速度的限制条件,进而采用移动窗口策略得到预处理段内各拐点速度。通过实例仿真,表明该方法在单段和多段路径加工过程中能有效缩短加工时间。 展开更多
关键词 s曲线 加减速算法 速度限制
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三极管粘片机S曲线加减速控制 被引量：3
12
作者 吴小洪 林晓新 +2 位作者 曹占伦 姜永军 袁喜林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期197-199,共3页
S曲线加减速运动控制是中高档三极管粘片机系统中的一项重要功能。对S曲线加减速度算法进行了研究,从三极管粘片机的运动控制流程工艺要求出发,设置系统不同的运动参数。运用二分法迭代的编程思维对时间控制和行程进行检测计算,给出了... S曲线加减速运动控制是中高档三极管粘片机系统中的一项重要功能。对S曲线加减速度算法进行了研究,从三极管粘片机的运动控制流程工艺要求出发,设置系统不同的运动参数。运用二分法迭代的编程思维对时间控制和行程进行检测计算,给出了算法在三极管粘片机系统控制应用实例,计算结果表明,二分法的迭代计算是高效的。 展开更多
关键词 加减速 s曲线 粘片机 二分法
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基于曲率特性的柔性加减速NURBS插补器 被引量：7
13
作者 富宏亚 李茂月 +1 位作者 刘源 韩振宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1921-1929,共9页
为降低非均匀有理B样条段间转接时对机床的机械冲击,提出了一种基于曲率特性的柔性加减速控制方法。研究了满足插补误差要求的非均匀有理B样条梯形加减速的算法,推导了满足S型加减速要求的简化算法。用两种算法进行的基于弓高误差的非... 为降低非均匀有理B样条段间转接时对机床的机械冲击,提出了一种基于曲率特性的柔性加减速控制方法。研究了满足插补误差要求的非均匀有理B样条梯形加减速的算法,推导了满足S型加减速要求的简化算法。用两种算法进行的基于弓高误差的非均匀有理B样条仿真加工实验表明,在曲率突变处加速度和加加速度均出现突变,对机床造成较大冲击。而基于曲率变化进行的柔性加减速的仿真试验表明,相关特性参数符合加减速的规划要求。将算法集成至自行开发的开放式控制器中,加工实验表明,该算法使数控机床的速度变化更加平稳,并具有良好的实时性。 展开更多
关键词 非均匀有理B样条 s加减速 曲率 开放式控制器 机床
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NURBS曲线实时插补中S型加减速算法的研究 被引量：8
14
作者 王海涛 赵东标 高素美 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期63-67,共5页
针对在高速高精度加工过程中非均匀B样条曲线(non-uniform rational B-spline,NURBS)的实时插补时,机床加减速容易出现冲击或者振荡现象,提出了S型加减速(S-shape ADC/DEC)前瞻方法。建立了曲线的S型加减速离散采样模型,提出了S型曲线... 针对在高速高精度加工过程中非均匀B样条曲线(non-uniform rational B-spline,NURBS)的实时插补时,机床加减速容易出现冲击或者振荡现象,提出了S型加减速(S-shape ADC/DEC)前瞻方法。建立了曲线的S型加减速离散采样模型,提出了S型曲线加减速前瞻算法,通过此算法可以根据实际插补轨迹的几何特性,能够自适应地确定加减速点。仿真结果表明该算法可以在保证加工精度的同时有效消除加减速过程中对机床的冲击,提高加工精度。 展开更多
关键词 非均匀B样条曲线 s型加减速算法 前瞻算法 数控插补
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基于S型加减速的自适应前瞻NURBS曲线插补算法 被引量：24
15
作者 罗钧 汪俊 +2 位作者 刘学明 张平 陈建端 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期55-60,共6页
为实现加工过程中进给速度和加速度的平滑过渡,减小其突变时对机床的冲击,更好地保证加工精度,提出一种基于S型加减速的前瞻自适应非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法根据弓高误差的要求,确定出各插补点的自适应进给速度及位置参数,... 为实现加工过程中进给速度和加速度的平滑过渡,减小其突变时对机床的冲击,更好地保证加工精度,提出一种基于S型加减速的前瞻自适应非均匀有理B样条曲线插补算法。该算法根据弓高误差的要求,确定出各插补点的自适应进给速度及位置参数,然后找出速度改变点及其等速区间。为避免相邻速度改变点间加减速过程的互相影响,分别在插补前瞻距离和预前瞻距离内,根据设备允许的最大加速度、加加速度以及S型加减速算法对各速度改变点参数进行分析,筛选出决定加减速过程的关键点,再进行S型加减速控制,使进给速度和加速度得以平滑过渡,从而满足机床加减速能力的要求。仿真结果表明,该算法能够满足高速高精度的要求,验证了其可行性。 展开更多
关键词 非均匀有理B样条 进给速度改变点 前瞻算法 s型加减速算法
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S曲线加减速算法研究 被引量：65
16
作者 郭新贵 李从心 《机床与液压》 北大核心 2002年第5期60-62,共3页
S曲线加减速是高档CNC系统中的一项重要功能。本文对S曲线加速度算法进行了深入的研究 ,给出了加加速度、加速度、速度、位移的计算通式 ,并对各种情况进行了讨论 ,通过一个计算实例表明 ,本文所给出的S曲线加减速算法克服了传统加减速... S曲线加减速是高档CNC系统中的一项重要功能。本文对S曲线加速度算法进行了深入的研究 ,给出了加加速度、加速度、速度、位移的计算通式 ,并对各种情况进行了讨论 ,通过一个计算实例表明 ,本文所给出的S曲线加减速算法克服了传统加减速算法中的缺点 ,速度在变化过程中十分平滑 。 展开更多
关键词 加减速 s曲线 数控系统 算法
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输电线路除冰机器人的S形曲线加减速算法设计 被引量：3
17
作者 郝晓弘 胡振邦 +1 位作者 朱洁 秦睿 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期194-198,共5页
为提高输电线路除冰机器人的工作效率,达到节能的目的,提出了一种将S形曲线应用于机器人运动轨迹规划的方法。该方法充分利用了S形曲线的诸多优点,并对传统的复杂S形曲线算法进行了改进,采用4段加减速后退、2段加速前进的轨迹规划算法,... 为提高输电线路除冰机器人的工作效率,达到节能的目的,提出了一种将S形曲线应用于机器人运动轨迹规划的方法。该方法充分利用了S形曲线的诸多优点,并对传统的复杂S形曲线算法进行了改进,采用4段加减速后退、2段加速前进的轨迹规划算法,同时还给出了相应的数学描述,最后通过仿真验证了该算法的实用性。 展开更多
关键词 s形曲线 除冰机器人 轨迹规划 加减速算法
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基于EMC2的S形加减速控制算法 被引量：15
18
作者 史步海 郭协涛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第6期30-33,36,共5页
为实现CNC系统运行过程中优良的升降速控制,需将EMC2系统自带的T形加减速控制算法改造成S形加减速控制算法。在分析了开源数控软件EMC2的软件构架、轨迹规划原理和源码程序之后,针对传统的S形加减速控制算法存在条件判断与计算复杂,加... 为实现CNC系统运行过程中优良的升降速控制,需将EMC2系统自带的T形加减速控制算法改造成S形加减速控制算法。在分析了开源数控软件EMC2的软件构架、轨迹规划原理和源码程序之后,针对传统的S形加减速控制算法存在条件判断与计算复杂,加速度曲线不够平滑和加加速度存在突变的缺点,文中提出了一种新的S形加减速控制算法并应用到EMC2中。经过试验平台的实际测试,证明改造后的算法能够使机床具有满足高速加工要求的柔性加减速特性。 展开更多
关键词 s形加减速 EMC2 数控
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参数限制快速求解S曲线加减速控制算法研究 被引量：4
19
作者 郝双晖 宋芳 +1 位作者 郝明晖 宋宝玉 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第7期84-86,共3页
利用等效的梯型加减速方法,通过参数限制求得系统的实际加速度和速度,避免了一般S型曲线加减速求解过程中的不足。该方法简单、实用,且具有加减速处理时间短、实时性强的特点。此算法已在新开发的基于NC指令解释的数控仿真系统上实现。
关键词 高速 高精度 加减速 s型曲线 等效梯型
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基于多项式的S曲线加减速运动控制算法构建 被引量：20
20
作者 高伟强 江小成 +2 位作者 刘汝发 高子谋 刘建群 《机床与液压》 北大核心 2019年第4期124-128,共5页
加减速运动控制算法性能直接影响数控机床、机器人等控制系统的运动效率、运动精度和运动的平稳性。提出由目标需求构建S形曲线的思路,并针对常见的七段、五段S形曲线加减速控制算法存在的问题,构建一种以五次多项式为基础的三段S形曲... 加减速运动控制算法性能直接影响数控机床、机器人等控制系统的运动效率、运动精度和运动的平稳性。提出由目标需求构建S形曲线的思路,并针对常见的七段、五段S形曲线加减速控制算法存在的问题,构建一种以五次多项式为基础的三段S形曲线加减速控制算法。该运动控制算法简化了传统S形加减速控制算法,其加速度、速度、位移曲线连续可导,运动平稳、无冲击,加速、减速运动效率高。通过MATLAB仿真和螺孔阵列加工试验证明,该算法比传统S形加减速控制算法在加速、减速过程具有更高的运动效率和平稳性。 展开更多
关键词 加减速控制 s形曲线 五次多项式 运动控制
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