插補算法性能評價指標

1. 輪廓控制性能指標

1.1 插補精度指標

包括:逼近誤差(指用直線逼近曲線時產生的誤差)δa\delta_a、計算誤差δc\delta_c和圓整誤差δr\delta_r 。一般要求上述三誤差的綜合誤差(軌跡誤差δp\delta_p)不大於系統的最小運動指令值或脈衝當量值

1.2 插補效率指標

  1. 插補運算時間
  2. 插補運算所佔用的內存

1.3 穩定性指標

  1. 精度穩定性:精度穩定的充分必要條件是,在插補運算過程中,其舍入誤差和計算誤差不隨迭代次數的增加而累積。計算誤差主要是指由於採用近似計算而產生的誤差,而舍入誤差則是指計算結果圓整時所產生的誤差。因此要保證算法穩定性即是要求插補算法對計算誤差和舍入誤差沒有累積效應
  2. 時間穩定性:算法中往往存在多種情況分支,遇到較爲軌跡或速度控制條件,計算量可能比平時要大。但在實時插補中應當儘量保證每次插補運算的時間穩定,避免產生時間上的波動

2.加工過程性能指標

2.1加工效率

  1. 平均合成速度:合成進給速度是指插補運算輸出的各軸進給量,經運動合成之後的速度v 。在加工過程中,給定的速度,往往是根據工藝等因素確定的。連續小直線段的運動中遇到拐角過大或者精度設置較高時,由於加減速的原因,實際的進給速度可能達不到給定的速度。因此平均合成進給速度成爲衡量加工效率更爲準確的指標。
  2. 加加速度:加加速度反應了速度曲線的柔性,該值越大,速度曲線越接近梯形。但是如果插補指令中的加加速度過低,會增長加速時間,降低加工效率。

2.2 穩定性

  1. 合成加速度:如果不連續,即若實際合成速度v 波動過大,就會影響末端穩定性,嚴重者還會使機器程產生過大的振動和噪聲。在插補算法中,應該綜合插補對象的幾何特徵與機器的動力學行爲,在保證插補精度的基礎上,儘量使合成速度保持恆定,以提高加運動穩定性。
  2. 各軸加速度:伺服的滯後和加減速所引起的誤差是影響高速運動精度的最主要因素。如果插補運算輸出的各軸加速度超過了各個軸所能承受的最大加速度,會造成伺服的滯後。在連續小直線段運動中,拐角處合成速度保持穩定但各軸的進給速度發生改變,如果指令加速度是實際物理系統不能達到的,拐角精度將很難保證。
  3. 加加速度:其影響的是執行器的柔性衝擊,其對停止時抖動有較明顯影響。
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