Abstract
To reduce contour error in contour-following tasks, a common approach is to design a controller based on the contour error information. Hence, real-time contouring error estimation plays an important role in contour-following control. However, the available second-order estimation formulas only apply to biaxial motion systems, and cannot be generalized to handle arbitrary contours tracked by multi-axis motion systems. In this paper, a point-to-curve distance function is defined, and its properties are investigated, especially, its second-order Taylor approximant is derived. On this basis, a novel second- order approach for calculating contour errors of arbitrary contours in real time is proposed. The inter- correlations between the present approach and four commonly used ones are classified. Simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed contour error estimation algorithm
چکیده
برای کاهش خطا در کارهای بر اساس کانتور، یک راه معمول، طراحی کنترلی بر مبنای اطلاعات خطای کانتور می باشد. از این رو، تخمین بلادرنگ خطای کانتور، نقشی اساسی در کنترل بر مبنای کانتور دارد. با این حال، فرمول های مرتبه ی دوم در دسترس، تنها برای سیستم های حرکتی دو محوری کاربرد داشته و برای کانتورهای دلخواه که توسط سیستم های حرکتی چند محوری دنبال می شوند، استفاده نمی شوند. در این پژوهش، تابعع فاصله ی نقطه از منحنی تعریف می شود و خواص آن مورد بررسی قرار می گیرند و بالاخص تخمین تیلور مرتبه ی دوم استخراج می شود. بر این مبنا، روش جدید بلادرنگ مرتبه ی دوم برای محاسبه ی خطاهای کانتور برای کانتورهای دلخواه، پیشنهاد شده است. هم بستگی متقابل بین روش حاضر و چهار روش معمول مورد استفاده، طبقه بندی شده است. شبیه سازی های و نتایج تجربی، کارایی و موثر بودن روش پیشنهادی را نشان می دهند.
1-مقدمه
تعقیب کانتور یکی از بحرانی ترین و اساسی ترین مباحث در کاربرد های ماشین کاری می باشد. در سیستم های CNC چند محوره ی متداول، هر یک از محورهای آنها به صورت جداگانه کنترل شده و هیچ اطلاعات فیدبکی از دیگر محور ها مورد نیاز نمی باشد. ناسازگاری دینامیکی بین محور های مختلف، اغلب منجر به خطاهای کانتورینگ قابل توجهی می شود که دقت ماشین کاری را پایین می آورد. برای کنار آمدن با این مشکل، استراتژی های مختلفی برای کنترل ماشین های چند محوره پیشنهاد شده است...