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２０１７ ３０ ３ ４９ 二轴联动控制器平面轨迹速度规划问题研究 Ｖｅlｏｃｉｔｙ Ｐlａｎｎｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ２-ａｘｉａl Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏllｅｒ ｉｎ ｔｈｅ Ｐlａｎｅ 李文钧 陈小秋 （杭州电子科技大学微电子ＣＡＤ 研究所，浙江 杭州 ３１００１８ ） 摘要：二轴联动控制器在金属表面刻画图案软件部分的研究，包括轨迹模拟、速度规划、拐角处理和时间最优四个方面问 题的讨论。通过分析梯形速度规划算法，指出该算法在运行过程中出现的缺点。同时依据加速度连续原则，采用五段Ｓ 型曲线 的速度控制算法，在拐点处则采用内切圆轨迹近似拟合。经检验， 型速度规划算法一定程度上减小了机械振动噪声和震荡。 Ｓ 型 关键词：速度规划， 速度曲线 Ｓ Abstract:Ｔｈｅ ｖｅlｏｃｉｔｙ ｐlａｎｎｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ２-ａｘｉａl ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏllｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｐlａｎｅ,ｉｎｃlｕｄｉｎｇ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｍｏｄｅlｉｎｇ,ｐlａｎｎｉｎｇ ｓｐｅｅｄ,ｃｏｒｎｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａl ｔｉｍｅ．Ｂｙ ａｎａlｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｐｅｚｏｉｄａl ｖｅlｏｃｉｔｙ ｐlａｎｎｉｎｇ ａlｇｏｒｉｔｈｍ,ｉｔ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ- ｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ａlｇｏｒｉｔｈｍ ａｐｐｅａｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐlｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｃｃｅlｅｒａｔｉｏｎ,ｗｉｔｈ ｆｉｖｅ ｓｅｇｍｅｎｔ Ｓ-ｃｕｒｖｅ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏl ａlｇｏｒｉｔｈｍ,ｔｈｅ ｉｎｆlｅｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｃｒｉｂｅｄ ｃｉｒｃlｅ ｔｒａｃｋ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｆｉｔ． KeyWords:ｖｅlｏｃｉｔｙ ｐlａｎｎｉｎｇ,Ｓ Ｖｅlｏｃｉｔｙ ｐlａｎｎｉｎｇ ａlｇｏｒｉｔｈｍ 在数字雕刻技术日渐成熟的当下，对于工艺品加工标准也 便则去掉了 Ｓ 型曲线中的匀加速和匀减速部分。 在逐步提高，需要更优的算法使得机械设备更加稳定快速地运 以下建立一个较为基本的五段Ｓ 型加速度模型，设在设计 行。一套更优的速度规划算法必须根据机械控制系统的实际情 过程中假定加加速度、减加速度、加减速度和减减速度的绝对值 况进行开发，防止机械系统的抖动从而延长设备的使用寿命，以 都为 ，并且在这四个过程中相应的时间间隔都是 ，从而自然 Ｊ Ｔ 机械设备的实际情况确定最优、最大速度，加速度和时间最优， 可以推得机械系统能承受的最大加速度为 ＪＴ ，机械系统在匀速 以上三点成为了研究者重点关注的三个问题。 段运行的时间为 ， ｔｖ 加速度公式为：