1.一种切割机的速度规划方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
1)采用类S型五段加减速控制方法,确定相应的阶梯步长表;
类S型的五段速度分别为加加速段、匀加速段、匀速段、匀减速段、减减速段,结合加速度表和电机转动的物理特性得到相应的阶梯步长表;
2)可变加速度的实现如下:确定拐点速度、拐角大小以及加速度三者之间的关系,在经过轨迹的不同拐角时,根据当前实时速度调整加速度;
3)自适应拐点速度的计算
上位机下发要切割的目标轨迹文件由离散后的n个坐标点组成,相应坐标点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn-1,yn-1),(xn,yn),相邻坐标点相连形成的密集线段即为切割机需要运行切割的小线段,相邻线段之间的点即为拐点,n-1条小线段分别表示为:p1p2,p3p4,…,pn-2,pn-
1pn,计算出它们与X轴方向的夹角分别为:θ1,θ2,…,θn-1;结合步骤(2)中所述,根据当前的实时速度V、加速度a以及拐角之间的关系,以计算得到在切割轨迹各个坐标拐点对应X和Y轴的最大速度(v1x,v1y),(v2x,v2y),…,(vn-1x,vn-1y);将以上求得的信息带入角度度求解公式即可求得各坐标点的拐角速度Vj;
将求得的X和Y轴的最大速度作为初始目标速度,结合步骤(1)中的阶梯步长表,进行反向推导,对轨迹重新规划,求得最终的拐角速度为V′j。
2.如权利要求1所述的一种切割机的速度规划方法,其特征在于:所述速度规划方法还包括以下步骤:
4)对长度小于最小可规划的线段处理
在步骤3)的速度规划中,若是遇到切割线段小于设定的最小可加减速规划的线段时,Lmin表示设定的最小线段长度,在这种情况下的速度规划应做如下处理:首先是修改当前加速度,同时将下一个离散点的目标速度作为当前线段加减速过程中的最大运行速度;若在此线段的运动过程中达到了这一最大速度,后续就进行匀速运动,不再进行加减速,直到运动到下一离散点;
5)建立加速度表和速度表
根据步骤2)、3)所述,由速度和加速度的关系以及电机的升降频特性,并且通过对系统的测试,能够确定相应的加速度表和速度表。