快速数字积分插补算法及其实现

在数字积分(DDA)插补原理的基础上提出了一种可实现多坐标的空间直线插补与圆弧插补的快速数字积分(DDA)插补算法，该算法与普通DDA法相比，具有运算简单、循环次数少，插补速度快等优点，且能获得均匀的输出脉冲分布和稳定的合成进给速度。     

数控系统中数字积分插补的研究方向

介绍传统的数字积分插补法(DDA)的优缺点,说明研究新型积分插补方法的迫切性。分析直线插补轨迹图,得出DDA法插补误差等于甚至大于一个脉冲当量。以x轴、y轴脉冲分配图为例,说明DDA法沿各轴脉冲分配的不均匀性。针对DDA法的不足,阐明国内外最新研究成果,分析其插补的思想和理念。通过分析这些研究成果,得出数控系统中数字积分插补的发展方向是:沿各坐标轴脉冲分配应均匀且数控系统成本低;插补误差小但进给速度不降低;算法简单,插补次数不增多。     

基于STM32的改进DDA插补器设计与分析

针对普通DDA进给速度不够快、插补误差较大、插补脉冲分布不均匀等不足,利用改进的DDA算法作为插补算法,以基于ARM Cortex-M3处理器内核的STM32微控制器为插补控制核心,设计了DDA硬件插补系统,实现了高速高精度插补。借助Keil uVision4软件开发环境,利用C语言分别设计了普通DDA和改进DDA的算法程序,并对两种方法的插补结果进行了对比。结果表明:与普通DDA相比,改进DDA在插补速度与插补精度上均有一定的提高,控制器溢出脉冲分布更加均匀。     

数字积分法圆弧插补的VC实现

为了拓宽简易CNC数控系统的插补功能，使数控编程更加灵活，依据数字积分法（DDA）圆弧插补原理，使用VC6．0在个人计算机上实现了圆弧插补。该方法是用高级编程语言实现传统的G代码圆弧插补编程功能的一种偿试。     

基于dsPIC的DDA插补算法设计与研究北大核心

以Microship公司的dsPIC30F系列数字信号控制器为硬件控制核心,搭建了相应的硬件系统,针对逐点比较法插补效率和插补精度不高的缺点,采用DDA法实现了的直线和圆弧插补。借助于MPLAB-IDE软件开发环境,利用C语言设计了算法程序,设计了DDA插补程序,实现了高精度、高效率、低成本的直线和圆弧的插补。本文算法仿真结果表明,与逐点比较法相比,DDA插补方法进行直线插补,插补效率可以提高40%,精度提高50%,利用半加载DDA进行圆弧插补,插补效率可以提高10%,精度提高29%。     

一种基于DSP5402的快速高精度圆弧插补计算方法

通过对DDA插补算法的精度分析得出了在不考虑计算误差条件下的2阶DDA插补算法本身精度已经非常高。针对定点DSP5402给出了在DDA基础上的一种快速高精度计算方法,实践证明该方法速度快精度高并已应用在数控磨床系统上。     

参数化插补算法与数字积分插补算法的比较研究

数控系统中最重要的技术是轨迹插补算法,数控机床的加工精度直接受到插补算法的影响。数字积分算法和参数化插补算法是两种常用的插补算法,为比较两种插补算法的精度,建立了两种插补算法的模型,并以常用的直线与圆弧作为插补对象,通过计算比较得出参数化插补算法在高频高精度时误差更小,具有更高的精度,并给出误差公式。研究结果对于工程实际问题有一定的借鉴意义,并为更高精度插补提供了必要的理论依据。     

圆弧插补的两种算法及五种终点判断方法的比较研究

本文给出二阶近似ＤＤＡ圆弧插补和直接三角函数圆弧插补两种算法及五种终点判断方法；判断插补点与终点的差值符号变化、判断插补点与终点的距离（一）、判断插补点与终点坐标的距离、判断插补点与终点坐标的距离及符号变化和判断插补点与终点的距离（二）等，并对各算法作了比较研究。     

基于DSP和CPLD的运动控制卡插补器设计

设计一个运动控制卡插补器。该运动控制卡是以DSP和CPLD为核心的位置控制系统,插补器包含两级插补:粗插补部分采用时间分割法插补,由DSP实现,针对时间分割法存在的问题对其算法进行了改进;精插补部分采用DDA插补法,由CPLD实现。     

基于FPGA的硬圆弧插补器设计

基于PC的数控系统成为开放式数控系统发展的必然趋势，其中PC加控制板卡的结构为实际的开放式标准体系。本文采用FPGA器件实现了扩展DDA圆弧插补算法，在满足较高精度的情况下，具有较快的插补速度，而且容易与电机的运动控制部分很好的信成，制作成控制板卡，从而适应目前基于PC加控制板卡的开放式数控系统的发展趋势。     

采用CPLD技术实现数控系统精插补算法的研究

由于计算机软件运算速度的限制，使用脉冲增量插补算法所得到的数控机床进给运动的精度和速度都比较低。应用数据采样插补算法可得到较高的运动速度和精度，但通常应用此算法所得数字增量只适合于闭环控制系统。文中采用数据采样插补算法进行粗插补，使用大规模可编程逻辑器件CPLD实现了硬件精插补计算。该方法可应用于步进开环数控系统和脉冲式全数字交流伺服系统，大大提高了系统的性能指标，具有很大的实用价值。     

NURBS曲线插补算法及加减速控制研究

针对复杂零件高速高精密加工的需求,提出了一种基于阿当姆斯微分方程的NURBS曲线实时插补算法。通过对算法的合理简化与近似,保证了算法的实时性。此算法基于轮廓误差和法向进给加速度控制,使进给速度能随曲线曲率自适应调整。与之相适应,配合此插补算法,利用NURBS曲线的对称性预测减速点,提出了一种新的插补前抛物线-直线-抛物线S形加减速控制方法。该方法具有位置精度高、速度无突变、过渡平滑、计算简便等优点。通过采用MATLAB对插补轨迹仿真和实例分析,证明了插补算法和加减速控制方法的正确、合理、有效性。     

基于新S型速度规划的B样条曲线算法研究

为使基于LinuxCNC开放式焊接机器人系统具有精确轨迹运行和加工自由曲线的能力,提出了新型速度控制算法,并基于该新型速度控制算法完成B样条曲线的数学模型及其插补原理分析,提出了3次B样条曲线瞬时速度插补算法,分析了LinuxCNC的Motion层原理,给出了在LinuxCNC系统中实现B样条曲线算法的设计步骤。实验仿真结果表明:B样条插补算法能在LinuxCNC系统中实现自由曲线的轨迹运行,并在预览界面中显示出较好的曲线行走效果。     

基于RBF网络的自适应熔焊插补容错算法

为使非均匀有理B样条插补(NURBS插补)过程中速度变化平稳,设计了一种步长可控的实时插补算法. 推导了参数曲线的一般求值方法,并通过递推矩阵快速计算,能够根据曲线形状的变化,主动调整加工速度,并通过速度再修正模块保证微段曲线中加速度恒定,在满足机床启停能力的基础上平稳加工. 将径向基网络(RBF)和模糊控制相结合,实时筛选故障参数进行再训练,并编写可视化软件进行成形试验,对成形质量、成形速度加速度和预测精度进行分析评价. 试验结果表明,该算法与RBF网络和模糊控制相配合,能够在保证成形精度和设备稳定性的基础上使软件具有一定的容错能力.     

基于Cox-de Boor递推的任意次NURBS曲线插补算法的研究与仿真

论文基于Cox-de Boor递推算法实现了任意次NURBS曲线的插补,利用差分插补方法来预估参数,结合机床实际加工过程中所必需满足的条件,将进给速度,机床最大加速度,最大弓高误差分别约束的参数进行比较,优化出最佳参数值,实现了速度自适应控制。论述了控制顶点、节点矢量、权因子对NURBS的影响,利用二分法线性搜索节点区间,给出了系统生成的NURBS曲线插补的NC代码形式,列出了整个插补算法的流程框图,在C++builder开发环境下完成了对任意次NURBS曲线的插补仿真,验证了算法的可行性。