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研究生: 張維仁
Wei-Jen Chang
論文名稱: 具急衝度限制之多軸運動加減速規劃
Acceleration/Deceleration Planning with Jerk Limitation for Multi-Axis Motion Control
指導教授: 董必正
Pi-Cheng Tung
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度: 90
語文別: 英文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 加減速規劃急衝度限制
外文關鍵詞: Jerk limitation, Acceleration/deceleration planning
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  • CNC控制器運動控制命令主要包含運動路徑插值以及運動加減速規劃兩部分。不良的加減速會令機台產生結構振動,因而導致工件或刀具移動定位不精確,增加機台磨耗縮短使用期限。所以規劃平滑化的加減速在機台的急衝度限制之下,對於高速高精度的CNC控制器是一個相當重要的性能。
    本論文介紹兩種加減速規劃方法,混和型S曲線(Blended S- Curve)以及正弦函數平方曲線(Squared Sine)。此兩速度曲線可以在機台加速度和急衝度等物理限制之下完成運動位移。另外使用重疊一段時間的方法來規劃急衝度限制下的多軸連續運動。最後以多軸運動控制卡以及伺服驅動馬達來實現本論文所介紹的方法。


    Motion control command of CNC controller includes path interpolation and acceleration/deceleration planning. Smooth feed acceleration/deceleration with jerk limitation noticeably reduces wear on mechanical parts and optimizes travel response. Jerk limitation is an important factor when attempting to obtain high speed cutting (HSC) on CNC machines.
    This thesis imposes Blended S-Curve and Squared Sine function to provide smooth velocity profiles for point-to-point motion. The trajectories are depended on the acceleration and jerk constraints of machine. Overlapping one period of time has been used for continuous motion. The proposed velocity profiles have been implemented by two servo driver/motors and multi-axis motion control card.

    摘 要 目 錄 第一章 導論 第二章 CNC命令產生器之架構 第三章 加減速之規劃 第四章 實驗結果 第五章 結論 附錄 英文論文

    [1]李建翔,“具有速度及加速度限制之多軸運動控制”, 國立台灣科技大學電機所碩士論文, 2000.
    [2]曾旭生,“CNC控制器速度及加減速規劃之研究”, 國立交通大學碩士論文, 1997.
    [3]Q. Masory, Y. Koren, “Reference-Word Circular Interpolators for CNC System”, Journal of Engineering for Industry, Vol.104, pp.400-404, 1982.
    [4]施慶隆, 李文猶,“機電整合與運動控制:原理與單軸平台實例”, 高立圖書有限公司, 1997.
    [5]Kaan Erkorkmaz, Yusuf Altintas, “High Speed CNC System Design. Part I: Jerk Limited Trajectory Generation and Quintic Spline Interpolation”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol.41, Issue.9, pp.1323-1345, 2001.
    [6]張世宏,“多軸運動控制器軌跡規劃之研究”, 國立台灣科技大學機械所碩士論文, 1999.
    [7]黃允伸,“CNC運動控制加減速法則的研究”, 國立中正大學機械所碩士論文, 1999.
    [8]洪明諒,“高速高精度CNC工具機之前饋控制”, 國立清華大學動機所碩士論文, 2000.
    [9]周志峰,“具有速度及加速度限制之多軸連續運動軌規劃”, 國立台灣科技大學電機所碩士論文, 2001.
    [10]J. S. Park,“Motion Profile Planning of Repetitive Point-to-Point Control for Maximum Energy Conversion Efficiency under Acceleration Conditions”, Mechatronics, Vol.6, Issue.6, pp. 649-663, 1996.
    [11]Stefan Brock, Tadeusz Kaczmarek,“2 D Command Preprocessor with Jerk Limit for Machine Tools Drives”, Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vol.1, pp. 230-235, 1996.
    [12]S. Macfarlane, E.A. Croft,“Design of Jerk Bounded Trajectories for On-Line Industrial Robot Applications”, Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.1, pp.979-984, 2001.
    [13]Dong-Il Kim, Jin-Il Song, and Sungkwun Kim,“Dependence of Machining Accuracy on Acceleration/Deceleration and Interpolation Methods in CNC Machine Tools”, Industry Applications Society Annual Meeting of the 1994 IEEE, Vol.3, pp. 1898-1905, 1994.
    [14]Jae Wook Jeon,“An Efficient Acceleration for Fast Motion of Industrial Robots”, Proceedings of the 1995 IEEE IECON 21st International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumentation, Vol.2, pp. 1336-1341, 1995.
    [15]Dong-Il Kim,“Study on Interpolation Algorithm of CNC Machine Tools”, Industry Applications Conference of the 1995 IEEE, Vol.3, pp. 1930-1937, 1995.
    [16]林勝雄,“DSP-Based 直流馬達數位運動控制器設計與製作”, 國立台灣科技大學電機所碩士論文, 1999.
    [17]寶元科技,“PCC1620 運動控制軸卡繁體中文使用手冊”, 2001.
    [18]Panasonic,“AC伺服馬達驅動器MINAS-A系列操作說明書”, 2001.
    [19]洪維恩,“C語言教學手冊”, 博碩文化, 2001.

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