基于切向矢量的圆弧高速插补算法
来源：计算机集成制造系统杂志2024年第10期北京时间：
作者：刘清建, 刘硕, 黄刚鹏, 张旭, 胡佳雨, 魏玉龙, 刘志刚
单位：1.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室2.天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心
摘要：鉴于当前数控系统对圆弧的速度规划未能发挥设备的最大性能,提出一种基于切线矢量的速度积分方法,并将切线矢量应用于圆弧的速度规划和插补处理,其核心思想是利用圆弧切线矢量求解合成加速度,保证在每个圆弧点上均用允许的最大加速度进行速度规划,从而用更短的时间和距离完成对速度变化的响应。在圆弧插补阶段,利用切线矢量判断脉冲最长轴,以求解下一个插补点的理论坐标和脉冲发送的依据,其中切线矢量具有方向的特性大大简化了圆弧插补模型,使整体运算简单高效,符合当前高速高精的发展要求。最后通过仿真和实际加工验证了算法的可行性。
关键词：圆弧插补,速度规划,合成加速度,切线矢量,速度积分
基金资助：国家自然科学基金资助项目（12132010）;天津市科技计划资助项目（技术创新引导专项）（20YDTPJC01730）。
