数控木工雕刻机的加减速处理(升降频方法)

  加减速算法也是数控木工雕刻机的高级数控系统的核心技术。为了减少或避免数控木工雕刻机机床运动部分在运动状态发生变化时(例如启动、停止、加速、减速)产生的冲击,数控系统应该具有自动进行平滑加减速的功能。加减速处理与插补算法同时计算,启动时,对步进电机发送的脉冲频率逐渐增加,直至达到最高速度平稳运行。停止以前提前进行减速点的预测,从减速点开始降低脉冲频率,直至0。

  为了节省运算量,我们采用了基于.s曲线的固定升降频查表法,.s曲线加减速原理如下图所示,整个数控木工雕刻机的加减速过程分为3段:加速段(1,2,3区);匀速段(4区)和减速段(5,6,7区)。加速段和减速段又分别包括变加速区(1,3,5,7区)和恒加减速区(2,6区)。在变加速区,IdⅡ/dtI=J,Jerk为恒值;恒加速区IⅡI=恒值A,匀速段的速度为恒值。和定时器的取值相对应,.s曲线截取40~80个点,根据每个点的频率得出脉冲延时值。在升频(加速)时,依次从表底装载延时值到定时器,这样经过40~80个脉冲,电机加速至期望速度,并匀速运行。降频(减速)是升频的逆过程。

数控木工雕刻机的加减速示意图

数控木工雕刻机的加减速示意图

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