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[综合] 电子凸轮应用高级篇之关键点优化【功能块+示例工程】

Pai 2020-2-14 18:54:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 Pai 于 2020-2-17 17:43 编辑

一 前言电子凸轮经常用于各种场合,其关键点的规划对凸轮主从轴运行至关重要。在实际运用中,凸轮各关键点规划不合理,使得从轴运行过程出现急加速、急减速、峰值速度过大甚至反转等情况,造成电机过载、机械损坏等问题。为解决此类问题,开发功能块(HC_CamPointOptimization,凸轮关键点优化)。该功能块能求出合适的凸轮关键点,使得运行轨迹更为平滑。


功能块说明及示例工程见附件。

关键词:电子凸轮,关键点,优化,平滑

二 简介
如图1-1-1和图1-1-2,通过增加关键点,使得速度曲线更加平滑。

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1-1-1 优化前的速度曲线
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1-1-2 优化后的速度曲线
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1-1-3 HC_CamPointOptimization适用类型
功能块HC_CamPointOptimization适用于如图1-1-3的曲线优化,其中,(a)(b)(c)(d)为在起点(x1,y1v1,a1)和末点(x2,y2,v2,a2)增加两个关键点,实现变速-匀速-变速平滑过渡,。(e)(f)类型则增加一个关键点,实现变速-匀速或者匀速-变速平滑过渡。

注:1:x为主轴位置、y为从轴位置、v为速度、a为加速度;2:在(a)(b)(c)(d)中,匀速段速度可能不为1 ;3:在(e)(f)中,v1、v2、|y2-y1|/|x2-x1|相互限制,要求给定参数应是合理的。4:图中增加的关键点均以红色标注。


三 示例
示例1
自建一个凸轮表(Cam_1),其位置/速度/加速度曲线、各关键点如图2-1-1所示。
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2-1-1  Cam_1位置/速度/加速度曲线、各关键点示意图
该凸轮有两个关键点,分别是(0,0,0,0)、(360,360,0,0)。其中从/主轴速度比最大为1.812,为减小最大速度比,可以增加两个关键点(60,36,1.2,0)、(300,324,1.2,0)。功能块计算如图2-1-2所示。优化后如图2-1-3所示,加减速平滑,且从/主轴速度比最大值减小为1.2。若还需减小从/主轴速度比,可适当降低参数rRatio。
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图2-1-2  Cam_1优化

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2-1-3  Cam_1优化后的位置/速度/加速度曲线、各关键点示意图


示例2
现场需要规划如下凸轮,共有五段,包括正向停止段、正向三段速(快、慢、快)、返回段。其位置/速度/加速度曲线、各关键点如图2-2-1所示。
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2-2-1  Cam_2位置/速度/加速度曲线、各关键点示意图

方法1:如图2-2-2所示,分别在正向快速段1增加一个关键点,正向慢段增加两个关键点,正向快速段2增加一个关键点,返回段增加两个关键点。所增加关键点的计算如图2-2-3。
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2-2-2  Cam_2位置/速度/加速度曲线、各关键点示意图
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2-2-3  Cam_2各关键点计算




功能块说明文档—HC_CamPointOptimization.pdf

833.47 KB, 下载次数: 51

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功能块示例工程—HC_CamPointOptimization.7z

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花不歌 2020-2-14 22:17:46 | 显示全部楼层
多谢分享
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shizhiwei 2020-2-14 22:36:24 | 显示全部楼层
感谢分享!!!
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103149 2020-3-16 22:50:42 | 显示全部楼层
感谢分享
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李汶儒 2020-3-17 00:31:23 来自手机 | 显示全部楼层
真的牛
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kylewang 2020-3-17 09:25:33 | 显示全部楼层
这个好又有用
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yyc99888 2020-3-19 22:03:35 | 显示全部楼层
不错,学习了。。
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18587688061 2020-3-22 09:36:02 | 显示全部楼层
先收藏一波
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小张同志 2020-4-13 23:20:33 | 显示全部楼层
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zm_0507 2020-4-29 15:42:50 | 显示全部楼层
非常棒,学习了!
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