NURBS插补器的高精度交叉耦合控制在数控加工中的应用

"一种基于NURBS插补器的高精度交叉耦合控制方法，用于解决数控机床因轴动态性能不一致导致的轮廓误差问题。该方法由赵国勇、赵福令倡和徐志祥等人在2008年的论文中提出，克服了传统交叉耦合控制方法的局限性，通过基于NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）的插补技术实现了更精确的控制。在数字信号处理器（DSP）为基础的数控实验台上验证了该方法的高效性，对于实现高精度数控加工具有重大意义。该研究受到国家自然科学基金的支持，并对提高复杂型面零件的加工精度有着显著作用。" 本文首先指出了数控机床在处理高精度加工任务时，由于各联动轴动态性能的差异，容易产生轮廓误差，这对CNC系统的精度提出了挑战。传统的轮廓控制方案往往无法满足高精度的要求。为了解决这个问题，作者们提出了一个创新的高精度交叉耦合控制策略，它利用NURBS插补器来改善控制精度。 NURBS是一种强大的数学工具，广泛应用于几何建模和插补计算，因其灵活性和适应性强，特别适合处理非均匀数据。在该方法中，NURBS插补器能够生成平滑的曲线，以补偿由于轴动态性能不一致造成的误差，从而提高轮廓的精确度。 传统的交叉耦合控制方法虽然有补偿轮廓误差的作用，但由于其模型计算的非线性、时变性和不精确性，实际应用中效果有限。相比之下，新提出的控制方法简化了这一过程，提高了计算的精确度和实时性。 该方法的验证是在基于DSP的数控实验台上进行的，实验结果证实了这种方法的有效性。DSP作为高速数字信号处理单元，能够快速执行复杂的计算任务，为高精度控制提供了硬件基础。因此，该方法对于提升数控机床加工零件的精度，尤其是对于高精度复杂型面零件的制造，具有重要的理论和实践价值。 总结来说，这篇2008年的论文提出了一种结合NURBS插补器的交叉耦合控制方法，解决了数控加工中的轮廓误差问题，提升了加工精度，对于推动数控技术的发展和应用具有深远的影响。同时，这也表明了数学模型与硬件平台的紧密结合对于优化工业生产过程的重要性。