加减速控制

加减速控制

目录

加减速控制....................................................................................................................................... 2

（1）前加减速控制 ................................................................................................................. 2

1)线性加减速处理 ........................................................................................................... 2

2）终点判别处理 ............................................................................................................. 3

（2）后加减速控制 ................................................................................................................. 3

（3）优缺点 ............................................................................................................................. 4

加减速控制

加减速控制

加减速控制大多采样软件来实现，以便使系统的速度控制更为灵活方便。 前加减速控制：加减速控制可以在插补前进行。

后加减速控制：加减速控制可以在插补后进行。

（1）前加减速控制

前加减速控制是对编程的F指令值即合成速度进行控制。首先要计算出稳定速度Fs和瞬时速度Fi。

稳定速度——就是系统处于恒定进给状态时，在一个插补周期内每插补一次的进给量。实际上就是编程给定F值（mm/min）在每个插补周期T（ms）的进给量。

考虑调速方便，设置了快速和切削进给的倍率开关，其速度系数设为K（％），可得Fs的计算公式为：

稳定速度计算结束后，要进行速度限制检查，如稳定速度超过由参数设定的最高速度，则取限制的最高速度为稳定速度。

瞬时速度——就是系统每个插补周期的实际进给量。

当系统处于恒定进给状态时，瞬时速度Fi＝Fs；

当系统处于加速状态时，瞬时速度Fi<Fs；

当系统处于减速状态时，瞬时速度Fi>Fs；

1)线性加减速处理

当数控设备启动、停止或在加工中改变进给速度时，系统能进行自动加减速处理，这种处理常有指数、线性和s型等加减速。

线性加减速的处理过程：

首先，把快速进给和加工进给的加减速率必须作为机床参数预先给予设定。

设进给设定F（mm/min），加速到F所需时间为t（ms），则加/减速度a可按下式计算：

加速时，系统每插补一次都要进行稳定速度、瞬时速度和加速处理。

若给定稳定速度要作改变，当计算出的稳定速度Fs′大于原来的稳定速度Fs时，则要加速。

或者，给定的稳定速度Fs不变，而计算出的瞬时速度Fi<Fs，则也要加速。 每加速一次，瞬时速度为： Fi＋1＝Fi＋at

新的瞬时速度Fi＋1参加插补计算，对各坐标轴进行进给量的分配。

减速时，系统每进行一次插补运算后，都要进行终点判断，也就是要计算出离终点的瞬时距离si。

加减速控制

若本程序段要减速，即si≤s，则设置减速状态标志，并进行减速处理。每减速一次，瞬时设定为：

Fi＋1＝Fi－at

新的瞬时速度Fi+1参加插补计算，对各坐标轴进行进给增量的分配。一直减速到新的稳定速度或减到零。

如果提前一段距离开始减速，则可按需要，把提前量Δs作为参数预先设置好，这样，减速区域s的计算式为：

2)终点判别处理

在前加减速处理中，每次插补运算后，系统都要按求出的各轴插补进给量来计算刀具中心离开本程序段终点的距离si，并以此进行终点判别和检查本程序段是否已到达减速区并开始减速。

（2）后加减速控制

放在插补后各坐标轴的加减速控制为后加减速控制。

这种加减速控制是对各运动坐标轴进行分别控制，因此，可利用实际进给滞后于插补运算进给这一特点，在减速控制时，只要达到运算终点就进行减速处理，经适当延迟就能平稳地到达程序终点，无需预测减速点。

后加减速控制的规律实际上与前加减速一样，通常有直线和指数规律的加减速控制。 直线加减速控制使机床起动时，速度按一定斜率的直线下降

指数加减速控制目标是把机械设备起动或停止时的速度突变，变成随时间按指数规律上升和下降。

指数加减速度与时间的关系为：

加速时 v ( t ) = vc ( 1 – e - 1/T )

匀速时 v ( t ) = vc

减速时 v ( t ) = vc e - 1/T

式中T 为加减速时间参数； vc为稳定速度；v ( t )为被控的输出速度。

加减速控制

（3）优缺点

前加减速控制的优点是不会影响实际插补输出的位置精度，而需要进行预测减速点的计算，花费CPU时间；

后加减速控制的优点则是无需预测减速点，简化了计算，但在加减速过程中会参数实际的位置误差，这当然仅仅是局部的。