Παρεμβολή πραγματικού χρόνου σε συστήματα CNC

Σχετικά έγγραφα
Εντολές κίνησης σε συστήματα CNC

Σερβοκινητήρες πρόωσης σε συστήματα CNC

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Πρέσσες κοχλία. Κινηματική Δυνάμεις Έργο. Πρέσσες κοχλία. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Εντολές κίνησης σε συστήματα CNC

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 2: Ταχύτητα - Επιτάχυνση

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 2: Τριγωνομετρικές, Εκθετικές και Σύνθετες Συναρτήσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Πρέσσες εκκέντρου. Κινηματική Δυνάμεις Έργο Εφαρμογές. Πρέσσες εκκέντρου. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις εργαλειομηχανών

Γενική Φυσική Ενότητα: Κινητική

Συμβατικός προγραμματισμός κέντρων κατεργασιών CNC

Εισαγωγή στις σύγχρονες Εργαλειομηχανές CNC

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 6: Ακρότατα Συνάρτησης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Δυναμική εργαλειομηχανών

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Γενική Φυσική. Ενότητα 1: Κινητική. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Φυσική (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 2: Θεωρία ταλαντώσεων (Συνοπτική περιγραφή) Αικατερίνη Σκουρολιάκου. Τμήμα Ενεργειακής Τεχνολογίας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Τίτλος Μαθήματος: Διαφορική Γεωμετρία II

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

High-Speed Milling. Παρουσίαση σχεδιασμού εργαλειομηχανής - HSM. High-Speed Milling. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 6: Έννοια της συνάρτησης μεταφοράς Παραδείγματα εφαρμογής σε φυσικά συστήματα

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης

Λογισμός 4 Ενότητα 11

Φυσική για Μηχανικούς

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Γραμμικές Συναρτήσεις Διάκρισης. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Βλάμος Π. Αυλωνίτης Μ. ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Μαθηματική Ανάλυση Ι

ΦΥΣ Διαλ Κινηµατική και Δυναµική Κυκλικής κίνησης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 8: Εφαρμογές Σειρών Taylor. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Σύνδεση-ολοκλήρωση CAD-CAM

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

Φυσική για Μηχανικούς

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Διαχείριση Χρόνου & Δίκτυα στη Διοίκηση Έργων. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

Ακτομηχανική και λιμενικά έργα

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

1 η Ενότητα Κλασική Μηχανική

Ενότητα 6: Ακρότατα συναρτησιακών διανυσματικών συναρτήσεων. Νίκος Καραμπετάκης Τμήμα Μαθηματικών

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 7: ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΑΞΟΝΑ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Ανάλυση βάδισης. Ενότητα 2: Χωροχρονικές παράμετροι

Ροή με στροβιλότητα Αστρόβιλη ροή

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 7: Σειρές Taylor, Maclaurin. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΣΥΝΟΨΗ 1 ου Μαθήματος

Φυσική για Μηχανικούς

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Αστικά υδραυλικά έργα

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 16: Ολοκλήρωση Τριγωνομετρικών Συναρτήσεων, Γενικευμένα Ολοκληρώματα Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΝΟΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟΥ

Μαθηματικά Ενότητα 11: Θεώρημα Μέσης Τιμής Μονοτονία Συνάρτησης

Αυτόματος Έλεγχος. Ενότητα 4 η : Πρότυπα μεταβλητών κατάστασης. Παναγιώτης Σεφερλής. Εργαστήριο Δυναμικής Μηχανών Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Αξιολόγηση εργαλειομηχανών CNC

ΦΥΣ Διαλ Σύνοψη εννοιών. Κινηµατική: Περιγραφή της κίνησης ενός σώµατος. Θέση και µετατόπιση Ταχύτητα Μέση Στιγµιαία Επιτάχυνση Μέση

Γραφικά με υπολογιστές

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Φυσική για Μηχανικούς

Eγγειοβελτιωτικά έργα και επιπτώσεις στο περιβάλλον

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Πρέσσες. Ορισμοί Τυπολογία. Πρέσσες. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ- ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ

Κλασική Θεωρία Ελέγχου

Συμβατικός προγραμματισμός CNC. κέντρα τόρνευσης

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Τοπογραφικά Δίκτυα & Υπολογισμοί

7 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ MATLAB

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Transcript:

Παρεμβολή πραγματικού χρόνου σε συστήματα CNC Γραμμική Κυκλική Spline Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ Παρεμβολή πραγματικού χρόνου σε συστήματα CNC

Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Γραμμική παρεμβολή 2

Γραμμική παρεμβολή x t = x k Δt = x s + 0 t fx t dt y t = y k Δt = y s + 0 t fy t dt Η πρόωση f (και οι συνιστώσες f x και f y ) και το διάστημα παρεμβολής T i μεταβάλλονται με το χρόνο κατά την επιτάχυνση και την επιβράδυνση, (βλ. δημιουργία εντολών κίνησης) 3

4

Αναδρομικός αλγόριθμος παρεμβολής k x k = x s + j=1 f x j T i j = x s + k 1 j=1 f x j T i j + f x k T i k ή αλλιώς: x k = x k 1 + f x k T i k όπου f x k = Δx με Δx = x e x s T i (k) N Συνεπώς x k = x s + k Δx = x k 1 + Δx 5

k y k = y s + j=1 f y j T i j = y s + k 1 j=1 f y j T i j + f y k T i k ή αλλιώς: y k = y k 1 + f y k T i k όπου f y k = Δy T i (k) με Δy = y e y s N Συνεπώς y k = y s + k Δy = y k 1 + Δy 6

Παράδειγμα - δεδομένα Ν010 G01 G90 X24 Y32 F1000 P s (5,6) P e (24,32) f=1000 counts/sec A=D=50000 counts/sec 2 T min = 0.002 sec Τραπεζοειδές προφίλ ταχύτητας 7

Παράδειγμα - υπολογισμοί δx = x e x s = 19 δy = y e y s = 26 L = δx 2 + δy 2 = 32 Δu = f T min = 2 N = L Δu = 16 N 1 = N 3 = f 2 2 A Δu = 5 Δx = δx N = 1.1875 Δy = δy N = 1.625 8

Παράδειγμα - αποτέλεσμα 9

Κυκλική παρεμβολή 10

Περιορισμός βήματος Μήκος κυκλικού τόξου τροχιά L = R θ e θ s = R θ t Το τόξο πρέπει να διαιρεθεί σε Ν τμήματα Το μήκος καθενός είναι Δu (γωνιακό Δθ) Σφάλμα χορδής < ανάλυσης συστήματος (1) ce = R 1 cos Δθ 2 1 άρα: Δθ 2 arc cos R 1 R -> επιλέγουμε το ήμισυ 11

Σφάλμα χορδής 12

μήκος χορδής: Δu = R Δθ Η κυκλική τροχιά διαιρείται σε N 1, N 2, N 3 τμήματα βάσει τραπεζοειδούς ταχύτητας ταχύτητα f [counts/s) εφαπτομενικά στο τόξο Δu διανύεται σε διάστημα T i ω = f R θ t = ω t = f R t 13

Συντεταγμένες σημείων τόξου x t = R cos θ t = R cos f R t y t = R sin θ(t) = R sin f R t Ταχύτητες f χ = dx dt = f R R sin f R t f y = dy dt = f R R cos f R t = f R = f R x(t) y t 14

Επαναληπτικός αλγόριθμος Για δύο σημεία P n και P n+1 στο τόξο που απέχουν Δθ x n = R cos θ s + n Δθ x n+1 = R cos Θ s + n + 1 Δθ = R cos θ s + n Δθ + Δθ = R cos θ s + n Δθ cos Δθ - R sin θ s + n Δθ sin Δθ Αναπτύσσουμε τα γινόμενα cosa cosb = ½ (sin (a+b)-sin(a-b)) sina sinb = ½ (cos(a-b)-cos(a+b)) 15

Τελικά x n+1 = R cos θ s + n Δθ cos Δθ R 2 cos θ s + n 1 Δθ + R 2 cos θ s + n + 1 Δθ Και αντικαθιστώντας R cos θ s + n Δθ = x n κλπ x n+1 = x n cos Δθ 1 2 x n 1 + 1 2 x n+1 Και ομοίως: x n+1 = 2 x n cos Δθ x n 1 y n+1 = 2 y n cos Δθ y n 1 16

Παράδειγμα - δεδομένα Ν10 G90GO3 X90 Y-90 I-90 JO P e (90, 90) P s 180, 0 f = 1000 counts s A = D = 40000 counts s 2 τραπεζοειδές προφίλ ταχύτητας Τ min = 2 msec F1000 17

Παράδειγμα - υπολογισμοί R = θ s = 0 θ e = θ t = I 2 + J 2 = 90 counts 3π 2 = 4.71239 Δθ = 2 arc cos R 1 = 0.298419 ΟΧΙ ΤΟ ΗΜΙΣΥ!!! R Δu = R Δθ = 26.857723 N 1 N 3 = N = θ t Δθ = 16 f 2 2 A Δu = 5 18

19

παράδειγμα - αποτελέσματα 20

Παρεμβολή spline Spline ορίζεται από n σημεία κόμβους (P 1,P 2,..., P n ). Το τμήμα που συνδέει κόμβους P i και P i+1, : S qi = A qi u 5 + B qi u 4 + C qi u 3 + D qi u 2 + E qi u 1 + F qi όπου q: x, y, z, u 0, l i, και A qi κλπ είναι διανύσματα συντελεστών για κάθε συντεταγμένη q 21

22

Παρεμβολή spline δεδομένα Οι συντελεστές A,B,C,D,E,F, τα μήκη l, i η πρόωση f, η μέγιστη επιτάχυνση και επιβράδυνση, και η 1 η παράγωγος τους (αν είναι απαραίτητο). 23

Παρεμβολή spline υλοποίηση Δημιουργούνται βηματικές εντολές κίνησης με βάση την εξίσωση της spline, μεταβάλλοντας το u ως πολλαπλάσιο του βήματος δu=l i /Ν: u=0, 2δu, 3δu,..., Nδu. Ο αριθμός των διαστημάτων Ν 1, Ν 2, Ν 3 για τραπεζοειδές προφίλ ταχύτητας προσδιορίζεται όπως στην περίπτωση των άλλων ειδών παρεμβολής. 24

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ