关于运动控制高精度S曲线算法--讨论帖

colinzhao · 发表于 2014-6-9 18:56:02

本帖最后由 colinzhao 于 2014-6-9 19:25 编辑

讨论帖，开发高精度的S曲线运动算法，目的是实现高精度的运动控制与通用的运动控制，指标如下，大家多多讨论哈。
1、设置初始速度，即S曲线最的最低速度--16bit精度
2、S段的加速度-----16bit精度
3、运速度速度可设置-----匀速段速度精度16bit以上
4、整个S曲线的位移可设置 32bit寄存器
5、S段的变加速度----16bit精度

使用查表的方式实现S曲线有很多局限性，比如速度范围、加速度范围等均不够宽，兄弟姐妹门多多讨论哈。

小混hun · 发表于 2014-6-9 19:15:21

不知道能不能火。

wind2100 · 发表于 2014-6-9 19:16:34

我现在感觉用固定表法效果不理想,还是要实时动态的生成,距离近,加速度小,距离远加速度大,现在的情况是如果不用DSP 想实时生成数据有非常大的难度.

colinzhao · 发表于 2014-6-9 19:16:48

小混hun 发表于 2014-6-9 19:15
不知道能不能火。

其实很多都直接用查表做，控制效果也可以，不过就通用性不好，控制精度也不高。

colinzhao · 发表于 2014-6-9 19:18:14

wind2100 发表于 2014-6-9 19:16
我现在感觉用固定表法效果不理想,还是要实时动态的生成,距离近,加速度小,距离远加速度大,现在的情况是 ...

这几天已经做了个实验代码，等会儿上传波形大家参考参考

shuangbang · 发表于 2014-6-9 19:53:36

对于脉冲串的还是还简单的，先算好各段节点时间，各段距离，运动的时候进行差补，可保证实时性；总线型的就有点难度了

colinzhao · 发表于 2014-6-9 20:59:19

本帖最后由 colinzhao 于 2014-6-9 21:03 编辑

shuangbang 发表于 2014-6-9 19:53
对于脉冲串的还是还简单的，先算好各段节点时间，各段距离，运动的时候进行差补，可保证实时性；总线型的就 ...

嗯，我现在尝试的是一种控制器的算法，控制器接收的是速度，位移，加速度指令，接受完十来个字节之后以S曲线运行，不是插补的哦。
对了，不知您指的总线型是怎样的构架，能否说下呢。

tim4146 · 发表于 2014-6-9 21:27:11

楼主大人，科普我一下吧。
这个S是不是控制对象运动的轨迹呈现 “S”呢？

shuangbang · 发表于 2014-6-9 21:31:13

colinzhao 发表于 2014-6-9 20:59
嗯，我现在尝试的是一种控制器的算法，控制器接收的是速度，位移，加速度指令，接受完十来个字节之后以S ...

看来你还是没明白。S曲线本来就是要设定加速，加加速，位移，初速，末速，最大速，不同的设定Mcu在实时系统空闲时处理复杂运算，运动时根据S曲线数据插补输出脉冲串。伺服或步进电机根据脉冲数行走距离的是脉冲控制，通过工业以太网的是总线型，诸如ethercat,这是有难度的，中国企业做不好。脉冲的中国企业做的还好

colinzhao · 发表于 2014-6-9 23:00:06

shuangbang 发表于 2014-6-9 21:31
看来你还是没明白。S曲线本来就是要设定加速，加加速，位移，初速，末速，最大速，不同的设定Mcu在实时系 ...

因为你有讲到插补，所以我理解为是通过运动控制器，软件生成速度S曲线，并不是底层的S算法，我在尝试的是一个运动控制器。

hmd420304805 · 发表于 2014-6-9 23:04:22

我觉得，如果不是特别的需求，尽量不用s曲线，加速平稳的代价就是起步慢。非常慢。不知道你的插补算法是哪一种，硬件是fpga做的吗？http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5582426&mobile=yes想请教下，这种结构做插补是否可行？

colinzhao · 发表于 2014-6-9 23:09:24

hmd420304805 发表于 2014-6-9 23:04
我觉得，如果不是特别的需求，尽量不用s曲线，加速平稳的代价就是起步慢。非常慢。不知道你的插补算法是哪 ...

我现在做的并不是基于插补，因为S曲线的数学模型可以直接数字离散化，目前是用FPGA在实验。

gujingji · 发表于 2014-6-9 23:12:01

没有理解为什么S曲线和插补有关系，楼主所说的应该是S速度曲线吧，就是速度上升阶段不再只是恒加速度，而是由加加速度恒加速度减加速度3个阶段构成，这样子可以减小振动，加减速更加平稳

colinzhao · 发表于 2014-6-9 23:23:44

gujingji 发表于 2014-6-9 23:12
没有理解为什么S曲线和插补有关系，楼主所说的应该是S速度曲线吧，就是速度上升阶段不再只是恒加速度，而是 ...

嗯，是的，就是一个运动控制器，有人回帖提到插补，我也没理解透。

MotionControl · 发表于 2014-6-10 01:05:18

我也在做运动控制器，不过现在实现的是梯形加减速，s形曲线加减速还没有搞，要用fpga实现的话有难度

colinzhao · 发表于 2014-6-10 02:07:14

MotionControl 发表于 2014-6-10 01:05
我也在做运动控制器，不过现在实现的是梯形加减速，s形曲线加减速还没有搞，要用fpga实现的话有难度 ...

嗯，是呀，磨了不少时间，多多探讨哈。

BrightWang · 发表于 2014-6-10 07:14:22

标记，s曲线加减速

gmajvfhpa · 发表于 2014-6-10 08:29:28

标记，s曲线加减速

hmd420304805 · 发表于 2014-6-10 09:31:48

MotionControl 发表于 2014-6-10 01:05
我也在做运动控制器，不过现在实现的是梯形加减速，s形曲线加减速还没有搞，要用fpga实现的话有难度 ...

大神，和你同名的那个软件是你写的吗？你太吊了！我用stm32做下位机，希望和你一起搞搞。现在在测试阶段。你用fpga是用来整插补运算的吗？

hmd420304805 · 发表于 2014-6-10 09:33:29

colinzhao 发表于 2014-6-9 23:23
嗯，是的，就是一个运动控制器，有人回帖提到插补，我也没理解透。

运动控制器，不带插补的为毛要上fpga呢？还是其他的吧。我已经有stm32 的方案。希望一起探讨

colinzhao · 发表于 2014-6-10 15:53:54

hmd420304805 发表于 2014-6-10 09:33
运动控制器，不带插补的为毛要上fpga呢？还是其他的吧。我已经有stm32 的方案。希望一起探讨 ...

STM32实现S曲线的时候得用查表的方式，而且加速度、初始速度、变加速度等这些参数很难调整呀。

hmd420304805 · 发表于 2014-6-10 16:52:31

colinzhao 发表于 2014-6-10 15:53
STM32实现S曲线的时候得用查表的方式，而且加速度、初始速度、变加速度等这些参数很难调整呀。 ...

我已经实现，现在主要搞插补这一块。不带插补的你看我的帖子吧，有详细的解决方案

colinzhao · 发表于 2014-6-10 17:46:42

hmd420304805 发表于 2014-6-10 16:52
我已经实现，现在主要搞插补这一块。不带插补的你看我的帖子吧，有详细的解决方案 ...

你的帖子好像都用查表的哦

lzymcu · 发表于 2014-6-10 19:19:24

楼主的逻辑分析仪八错

BrightWang · 发表于 2014-6-10 19:32:24

标记，关于运动控制高精度S曲线算法

colinzhao · 发表于 2014-6-10 20:01:17

lzymcu 发表于 2014-6-10 19:19
楼主的逻辑分析仪八错

kaomantou · 发表于 2014-6-11 12:18:41

mark ，楼主做伺服控制？码盘反馈么？

colinzhao · 发表于 2014-6-11 22:57:19

kaomantou 发表于 2014-6-11 12:18
mark ，楼主做伺服控制？码盘反馈么？

做运动都要接触这些啦。

芯天地 · 发表于 2014-7-25 22:23:54

研发了一款基于PCI的运动控制卡，省去了9052芯片，直接FPGA里面搞了一个PCI通信接口，并且大量的运动控制算法都集成在一块FPGA上。有整套方案贱卖包括软硬件跟PCB等，需要请联系我，2401547092。

strongking · 发表于 2014-7-26 09:53:42

mark 后面的凑足字数!

yuxiang2 · 发表于 2014-7-27 20:37:09

希望继续讨论啊，也让我们学习下

nrwhc · 发表于 2014-9-23 00:54:35

虚拟轴，分解轴，时间同步，三个概念

jcx0324 · 发表于 2014-9-29 13:43:50

楼主用了几段S曲线

cgzasa · 发表于 2014-9-30 10:10:52

shuangbang 发表于 2014-6-9 21:31
看来你还是没明白。S曲线本来就是要设定加速，加加速，位移，初速，末速，最大速，不同的设定Mcu在实时系 ...

求科普一下，

加加速，也就是加速度的变化率
位移，指加速曲线的行程？还是总运行行程？
初速，初始速度
最大速，最高速度
末速，停止时速度？
加速？指什么？

我这样理解是否有误？

SMC · 发表于 2014-11-20 00:51:26

cgzasa 发表于 2014-9-30 10:10
求科普一下，

加加速，也就是加速度的变化率

有篇清华的女教授写的论文，大致内容是高精度加工机械轮廓的，那个里面有讲你说的这些，而且那个算法也相当不错。

cgzasa · 发表于 2015-4-27 13:10:26

SMC 发表于 2014-11-20 00:51
有篇清华的女教授写的论文，大致内容是高精度加工机械轮廓的，那个里面有讲你说的这些，而且那个算法也相 ...

能提供这个文章链接不

SMC · 发表于 2015-4-27 16:56:05

cgzasa 发表于 2015-4-27 13:10
能提供这个文章链接不

几年前看的，不好找了

roy189 · 发表于 2015-9-3 21:44:46

tim4146 发表于 2014-6-9 21:27
楼主大人，科普我一下吧。
这个S是不是控制对象运动的轨迹呈现 “S”呢？ ...

不是轨迹呈现S形，是速度规划成S曲线，加加速度为常量

roy189 · 发表于 2015-9-3 21:46:36

你的变量大多数是16位的，插补精度怎么样啊？

bsz84 · 发表于 2015-9-3 23:19:24

roy189 发表于 2015-9-3 21:44
不是轨迹呈现S形，是速度规划成S曲线，加加速度为常量

请问“加加速度为常量”是怎么算的？

roy189 · 发表于 2015-9-4 12:21:02

bsz84 发表于 2015-9-3 23:19
请问“加加速度为常量”是怎么算的？

这个CNC里面是个给定常量参数！

bsz84 · 发表于 2015-9-4 16:06:23

本帖最后由 bsz84 于 2015-9-4 16:18 编辑

谢谢LS！假如系统给了加速度a，是不是用 a/t，来求得加加速度

995971182 · 发表于 2015-9-6 10:26:16

hmd420304805 发表于 2014-6-10 09:31
大神，和你同名的那个软件是你写的吗？你太吊了！我用stm32做下位机，希望和你一起搞搞。现在在测试阶段 ...

可以用我们专用ic来做.直线插补,圆弧插补.S.T加减速多有.开源底层方案资料.加995971182

tim4146 · 发表于 2015-9-11 21:10:38

楼主，帖子好久了不知道你会不会回复，能不能给一点S曲线算法的资料看看啊，我之前看了AVR446文档然后在stm32顺利实现了T型的，那个文档实在是太好用了，当然T形的本来也相对简单
但是S形的一直找不到直观一点的资料哎，我是学校机器人上面用的

soos · 发表于 2015-9-11 22:36:21

tim4146 发表于 2015-9-11 21:10
楼主，帖子好久了不知道你会不会回复，能不能给一点S曲线算法的资料看看啊，我之前看了AVR446文档然后在stm ...

分享下你的t型心得，呵呵呵呵

tim4146 · 发表于 2015-9-12 11:57:54

soos 发表于 2015-9-11 22:36
分享下你的t型心得，呵呵呵呵

给你这个，看完就懂啦

1069182055 · 发表于 2016-2-20 14:47:54

tim4146 发表于 2015-9-12 11:57
给你这个，看完就懂啦

这个不是梯形加速

tim4146 · 发表于 2016-2-21 12:26:46

1069182055 发表于 2016-2-20 14:47
这个不是梯形加速

我以为我上传错了，但是打开一看确实就是那个T形调速的文档啊...求大哥指教

1069182055 · 发表于 2016-2-22 14:11:33

tim4146 发表于 2016-2-21 12:26
我以为我上传错了，但是打开一看确实就是那个T形调速的文档啊...求大哥指教 ...

我是新手，，

tim4146 · 发表于 2016-2-22 21:43:30

1069182055 发表于 2016-2-22 14:11
我是新手，，

是不是新手无妨啊，你说说为什么不是梯形加速呢？

1069182055 · 发表于 2016-2-23 15:21:47

tim4146 发表于 2016-2-22 21:43
是不是新手无妨啊，你说说为什么不是梯形加速呢？

额，我的意思是楼主讨论的是S曲线，，你发的是T型的，所以回了下

关于运动控制高精度S曲线算法--讨论帖

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