PMAC的PVT功能实现解析笔记

news2025/1/15 23:34:37

在这里插入图片描述
从上图中我们可以得到如下信息:

    1. 速度截面是一个抛物线
    1. P 0 P_0 P0 V 0 V_0 V0是上一次指定的, P 1 P_1 P1 V 1 V_1 V1是当前期望的,TA是当前期望的运动时间
    1. A 0 A_0 A0是上一次计算的, A 1 A_1 A1是当前计算的,加加速度 d A / d t dA/dt dA/dt是常数

根据上述几条信息,可以看出轨迹插补方式有点类似于三次多项式,但是三次多项式插值,其速度曲线是一个“凸”的形状,即“非单调曲线”,与下图给出的案例不符。

在这里插入图片描述
此图下方接下来有一段话:

PVT mode provides excellent contouring capability, because it takes the interpolated commanded path exactly through the programmed points. It creates a path known as a “Hermite spline”. To use PVT mode for this multi-axis contouring, the axis velocities at each programmed point must be specified in addition to the positions.

划关键词Hermite spline,结合文首推测,应该是用的三次Hermite曲线,不了解Hermite曲线的朋友可以移步这篇文章:传送门

这里直接给出三次Hermite曲线的表达式:
p ( t ) = ( 1 − 3 t 2 + 2 t 3 ) p 0 + ( t − 2 t 2 + t 3 ) v 0 + ( 3 t 2 − 2 t 3 ) p 1 + ( t 3 − t 2 ) v 1 p(t)=(1-3t^2+2t^3)p_0+(t-2t^2+t^3)v_0+(3t^2-2t^3)p_1+(t^3-t^2)v_1 p(t)=(13t2+2t3)p0+(t2t2+t3)v0+(3t22t3)p1+(t3t2)v1
v ( t ) = ( 6 t 2 − 6 t ) p 0 + ( 3 t 2 − 4 t + 1 ) v 0 + ( 6 t − 6 t 2 ) p 1 + ( 3 t 2 − 2 t ) v 1 v(t)=(6t^2-6t)p_0+(3t^2-4t+1)v_0+(6t-6t^2)p_1+(3t^2-2t)v_1 v(t)=(6t26t)p0+(3t24t+1)v0+(6t6t2)p1+(3t22t)v1
a ( t ) = ( 12 t − 6 ) p 0 + ( 6 t − 4 ) v 0 + ( 6 − 12 t ) p 1 + ( 6 t − 2 ) v 1 a(t)=(12t-6)p_0+(6t-4)v_0+(6-12t)p_1+(6t-2)v_1 a(t)=(12t6)p0+(6t4)v0+(612t)p1+(6t2)v1
j ( t ) = 12 p 0 + 6 v 0 − 12 p 1 + 6 v 1 j(t)=12p_0+6v_0-12p_1+6v_1 j(t)=12p0+6v012p1+6v1

由此可见,加加速度确实为定值。

p 0 = 0 p_0=0 p0=0 v 0 = 0 v_0=0 v0=0 p 1 = △ P p_1=\triangle P p1=P v 1 = V v_1 = V v1=V,则有:
v ( t ) = ( 6 t − 6 t 2 ) △ P + ( 3 t 2 − 2 t ) V = ( 3 V − 6 △ P ) t 2 + ( 6 △ P − 2 V ) t v(t)=(6t-6t^2)\triangle P+(3t^2-2t)V=(3V-6\triangle P)t^2+(6\triangle P-2V)t v(t)=(6t6t2)P+(3t22t)V=(3V6△P)t2+(6△P2V)t
a ( t ) = ( 6 − 12 t ) △ P + ( 6 t − 2 ) V = ( 6 V − 12 △ P ) t + ( 6 △ P − 2 V ) a(t)=(6-12t)\triangle P+(6t-2)V=(6V-12\triangle P)t+(6\triangle P-2V) a(t)=(612t)P+(6t2)V=(6V12△P)t+(6△P2V)

以下是说明书中给出的常见PVT模式的时间-速度曲线,发现图像与上述公式完全相符。

注意:下图中▲P与V的关系可能有问题,推测t是1,否则公式与图不符。

在这里插入图片描述

最后,说明书还给出了一个比较有意思的圆弧构建案例:

在这里插入图片描述


结论: PMAC应用三次Hermite spline实现的PVT功能。

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