仪器仪表学报

作者：魏青轩，王世民，白欣悦，李秋颖，李浩

单位：魏青轩,北京石油化工学院信息工程学院北京102617,,王世民,北京石油化工学院信息工程学院北京102617,,白欣悦,北京石油化工学院信息工程学院北京102617,,李秋颖,北京石油化工学院信息工程学院北京102617,,李浩,国网山东省电力公司临沂供电公司临沂276000,81650067@qq.com,

关键词：圆弧插补;同步运动;同步建立过渡过程;加减速控制策略

运动插补方法作为运动控制的关键技术，直接影响着运动对象的轨迹精度及运行效率。针对现有变同步比圆弧插补方法未考虑同步建立过渡过程，导致圆弧插补误差较大且插补精度对速度敏感的问题，提出了一种基于同步建立时机优化的变同步比圆弧插补方法，依据加减速控制策略，计算出每个插补周期内各个同步从轴经过加速或减速过程，达到新的同步状态所需的同步建立过渡过程时间，进而获得各从轴在同步建立过渡过程时间内的角度增量；在此基础上，计算出各从轴同步比改变时同步主轴的准确位置，确定主轴同步比改变时机；通过提前改变主轴同步比，优化同步建立时机，使得从轴运动到圆弧上时，刚好与主轴达到新的同步状态，从而有效减小因同步建立滞后引起的轨迹偏移；通过不断改变同步比，实现高精度圆弧插补。二维运动平台变同步比圆弧插补实验结果表明，与现有变同步比圆弧插补方法相比，所提出方法在速度为10mm/s、插补步长为1mm的条件下，完成半径为20和100mm的整圆插补时，插补轨迹圆心平均偏移距离分别降低了约84.7%和85.6%，均方误差（MSE）平均值分别减小了约58.7%和68.1%，且当插补速度改变时，所得MSE平均值改变幅度较小，进一步提高圆弧插补精度的同时，有效降低了插补精度对速度的敏感性。

来源：2026年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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