自适应NURBS插补中陷波滤波器的设计＊

张颖颖

（三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472000）

高速高精度的运动控制是机械制造业自动控制领域的核心技术，而插补模块是实现这一技术的重要模块，其中自适应NURBS曲线插补技术是工程应用中的典型代表。运动速度、控制精度以及整个系统的动力学特性是自适应NURBS曲线插补技术涉及到的几个重要因素，其中动力学特性在现代高速、高精度、复杂运动轨迹的数控加工系统中尤为重要。

动力学特性对加工过程的影响主要体现在加工运动轨迹出现尖角时、受进给速率变化影响较大的拐角点、高频分量以及与执行机构固有频率相同的频率分量等这几个方面。数控机床运动控制器要追踪加工轨迹的尖角处非常困难，同时尖角处进给的加速度很容易超出机床所能承受的范围。在插补的过程中往往会遇到这样运动加速度超过机器本身所能承受范围的情况，这会产生过度波动而导致加工精度降低，产品质量得不到保证。针对这个问题，传统的解决方法是在数控机床控制器最后的执行阶段给出一定的加速度，避免超限，该处理效果并不十分理想［1］。

为了能够在计算加工轨迹的同时将动力学影响考虑在内，可以运用数字滤波的方式，对执行插补指令后的数据进行滤波处理，滤除能够引起机床共振的频率分量，保障运动控制的高精度。采用陷波滤波器可以在完成DSP插补控制的前提下，插补数据经由串行口直接导入PC机，对其进行陷波滤波处理，滤除与机床执行机构固有频率同频的分量，避免出现共振，实现动力学滤波，提高控制精度。……