基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究

胡永安，陈彩凤，杨 萌

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究

胡永安，陈彩凤，杨 萌

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

当数控加工型线为折线，路径段与路径段之间存在的夹角使得必须在拐点处进行加减速控制，以保证轨迹精度。目前，数控加工对单个坐标运动的控制方法有多种，其中较有代表性的是基于S型曲线的加减速控制方法，文中在S型加减速控制曲线基础上建立S曲线加减速控制新算法，利用该算法给出路径段几何元素转接矢量夹角数学模型，并在此基础上给出许用速度与夹角的关系式，并得出第i路径段的转接速度Vi的大小不仅受到转接矢量夹角αi的影响，还与第i-1路径段和i+1路径段的转接速度以及第i路径段和第i+1路径段的路径长度有关。利用此算法经Matlab编程仿真得出当相邻两折线段夹角为90°和135°时，通过折线交点时对应各坐标运动速度的变化。

S曲线；转接速度；夹角；Matlab

高速加工要求机床各运动轴均能够在极短的时间内达到高速运行状态，并实现高速准停，研究开发数控加工刀具运动满足高速、高精度要求的、有效柔性加减速控制方法[1]，已成为现代高性能数控系统研究的重点。

当数控机床加工中加工型线为折线时，在指定加工误差(指在加工型线的法线方向上加工型线与刀具实际轨迹的差值的最大值)的条件下，遇到折线交点时机床的运动速度就要发生变化，发生变化后自然就会影响加工效率，为了提高加工效率，就要使运动速度的变化时间变得更短[2]，当然这是在不影响加工精度条件下进行的。……