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比较积分法直线及一般二次曲线的插补算法

以类似上述的推导过程,可方便地得到双曲线、椭圆、抛物线等各种二次曲线的插补公式。对于二次曲线来说,可以用时间坐标上的两组等差数列表示其脉冲分配过程,只要改变公差的大小和符号就可以得到各种类型的曲线。

比较积分法的插补步骤与逐点比较法类似,每输出一个脉冲,也须要作偏差判别、坐标进给和新偏差计算等。为叙述方便,综合直线及一般二次曲线的矩形求和公式,我们用β分别表示矩形求和公式中轴进给脉冲时间间隔等差数列的公差,用表示轴进给脉冲的时间间隔。显然,对直线而言,的初始值分别为;对于圆,则,又可以写成||,|β|。用值表示轴有无进给脉冲,即=1,表示轴走一步,=1,表示轴走一步。于是,比较积分法的插补步骤如下:

1) 确定基础轴。这是通过比较轴和轴的进给脉冲间隔进行的。插补时取脉冲间隔小(脉冲密度高)的轴作为基础轴。即时,取为基础轴;反之,取为基础轴。 

2) 脉冲源每发出一个脉冲,基础轴都走一步(即每拍运算,基础轴都走一步),非基础轴是否同时走一步则根据判别函数来决定。

在以轴为基础轴的情况下:

时,                     =1,=1

时,                     =1,=0

若以轴为基础轴,则

时,                       =1=1

时,                       =0,=1

3) 坐标进给之后,须根据前述公式再计算新的偏差值。以直线为例:

轴同时进给(=1,=1)时,新偏差值

 

当仅轴进给时,新偏差值

4) 在每次轴进给之后,须对时间间隔进行修正(显然,因直线的==0,故直线插补时,无须修正):

=1,                   

=1,                   

5) 判别是否改变基础轴。当改变基础轴时,作=-运算。

6) 过象限处理。当曲线过象限时,修正进给轴方向。

7) 终点判别。当=,并且y=时,插补结束,否则重复执行上述各步骤。

下面举一例说明其插补过程。

试用比较积分法插补第象限直线,起点在坐标原点,终点为115)。

解 由于>,即轴的脉冲密度高,或者说轴的脉冲间隔小于轴的脉冲时间间隔<),因此轴应取为基础轴。每次运算后轴都应发出一个脉冲(即走一步),然后根据运算结果决定y轴是否同时要走一步。

已知=0==5==11,其计算过程如下:

1 =0,走               =+=0+5=5

2 >0,走,,            =-+=5-11+5=-1

3 <0,走               =+=-1+5=4

4 >0,走           =-+=4-11+5=-2

5 <0,走               =+=-2+5=3

6 >0,走         =-+=3-11+5=-3

7 <0,走               =+=-3+5=2

8 >0,走         =-+=2-11+5=-4

9 <0,走               =+=-4+5=1

10 >0,走         =-+=1-11+5=-5

11 <0,走              =+=-5+5=0

2-35比较积分法直线插补轨迹此题计算时是将=0归于<0一类。插补轨迹如图2-35所示。   

2-35比较积分法直线插补轨迹