反求NURBS曲線(xiàn)及其插補(bǔ)算法與速度控制研究.pdf

1、NURBS曲線(xiàn)能夠精確的統(tǒng)一表示標(biāo)準(zhǔn)解析曲線(xiàn)和自由曲線(xiàn)，而且NURBS曲線(xiàn)形狀也容易控制。1991年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將NURBS方法規(guī)定為工業(yè)產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學(xué)方法。
　　 因?yàn)槠渲匾?，文中詳?xì)說(shuō)明了NURBS曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)模型、性質(zhì)及其相關(guān)參數(shù)與曲線(xiàn)的關(guān)系以及各參數(shù)的計(jì)算方法。介紹了反求工程的相關(guān)知識(shí)，通過(guò)已知點(diǎn)求出樣條曲線(xiàn)，接著分析了S曲線(xiàn)加減速控制，并考慮了輪廓誤差控制和法向加速度限制控制，實(shí)現(xiàn)

2、了保證精度的具有加減速控制的NURBS插補(bǔ)方法，并通過(guò)單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)NURBS曲線(xiàn)的插補(bǔ)。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容與成果：
　　 綜述數(shù)控系統(tǒng)和自由曲線(xiàn)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了NURBS曲線(xiàn)插補(bǔ)的研究現(xiàn)狀、CNC系統(tǒng)加減速控制方法。介紹和推導(dǎo)了NURBS數(shù)學(xué)模型、性質(zhì)及其相關(guān)參數(shù)，給出了NURBS曲線(xiàn)的不同定義形式和幾何特性。研究了反求工程中數(shù)據(jù)的獲得與數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理，得到理想的型值點(diǎn)。通過(guò)獲得的型值點(diǎn)，反求出NU

3、RBS曲線(xiàn)的控制頂點(diǎn)，并列舉實(shí)例來(lái)說(shuō)明曲線(xiàn)反求過(guò)程。接著對(duì)常用的加減速控制方法作了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，選用了S曲線(xiàn)加減速模式。綜合考慮了基于最大弓高誤差限定的自適應(yīng)速度控制、基于法向加速度的速度控制、以及插補(bǔ)前S曲線(xiàn)加減速控制方法來(lái)規(guī)劃每一段曲線(xiàn)的進(jìn)給速度。然后利用MATLAB軟件對(duì)給定的曲線(xiàn)進(jìn)行本文的插補(bǔ)算法的計(jì)算，得出試驗(yàn)結(jié)果與分析。
　　 最后在VC++6.0的開(kāi)發(fā)環(huán)境中，結(jié)合OpenGL技術(shù)，開(kāi)發(fā)出NURBS插補(bǔ)的顯示模型，利用