如何正确计算及设置DMC1000插补的矢量速度 - 运动控制系统工控博客工控论坛

钟天玉先生

学历：大学本科

职称：工程师

年龄：42岁

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发表人：zhong2010

发表时间：2010/5/9 21:08:00

发表新论题

本栏论题：

如何正确计算及设置DMC1000插补的矢量速度 [10382]

    如何正确计算及设置DMC1000插补的矢量速度

    一、问题现象
    用户通过以下编程：

    # define XCH 0
    # define YCH 1

    double fUnit[]={ 3200/5.0, 3200/5.0}; //脉冲当量，每毫米脉冲数
    //每转脉冲数为3200，每转毫米数为5.0

    short axisArray[]={ XCH, YCH };//选择XY两轴
    long distArray[]={ x * fUnit[XCH], y*fUnit[YCH] }; //x和y为毫米单位的绝对位置

    d1000_start_ta_line( 2, axisArray, distArray, 10, 10, 0.0);//匀速插补


    通过实际运动发现以下情况：
    No.1 当X=100,Y=0，即水平方向，所花时间为10.002秒
    No.2 当X=0,Y=100，即垂直方向，所花时间为10.003秒
    No.3 当X=100，Y=100，即45度斜线，所花时间为10.005秒

    即三种情况下的运行时间几乎相当（当中的微小时间差可能由系统的多任务特性引起的），而实质上当走45度斜线时，其距离等于100*sqrt(2) = 100*1.414=141.4毫米，由此可见距离长了许多，故其速度也快了许多。此种情况在速度慢的情况下表现不明显，但是在激光切割时，速度不稳定，同样的能量切割出来的效果就不一致，质量也就不能过关。

    二、原因分析
    DMC1000的开发较早，对于直线插补的算法是采用三角函数进行合成，故以上设定的10,10,0.0的速度是对距离长的运动轴有效（即长轴），不是一个矢量的速度，由此可见，同样的速度设定会因为直线的斜率不同而快慢不一致。

    三、解决方法
    解决此问题也很简单，每次需要重新计算长轴的速度，以用于作为插补速度，下面给出原代码，以对上面的代码进行补充：

    double fP1 = distArray[XCH] - (double)d1000_get_command_pos(XCH);
    double fP2 = distArray[YCH] - (double)d1000_get_command_pos(YCH);
    double fLen= sqrt( fP1*fP1 + fP2*fP2 );
    if( fLen < 1 )//0脉个不要
    return nAxises;
    long nStart,nSpeed; //计算出新的速度
    if( fabs(fP1)>fabs(fP2) )
    {
    double kx = fP1 / fLen;
    double AP = kx * fP1;
    kx = AP / fP1;
    nStart = long(fUnit[XCH] * speed.start * kx );
    nSpeed = long(fUnit[XCH] * speed.speed * kx );
    }
    else{
    double ky = fP2 / fLen;
    double AP = ky * fP2;
    ky = AP/ fP2;
    nStart = long(fUnit[YCH]*ky);
    nSpeed = long(fUnit[YCH]*ky);
    }

    nStart和nSpeed是计算出来的最后设定的速度。
    关于speed是一个速度结构，大致如下（单位：毫米/秒）

    typedef struct tag_SPEED
    {
    double start;
    double speed;
    double accel;
    };


    四、附带声明
    在DMC1000以后的系列控制卡，如：DMC2000,DMC3000,DMC5000，对矢量速度的设定都已进行充分的考虑，不再需要用户添加额外的代码进行计算了。