用stc15w和旧光驱移植arduino写字机GRBL之八：前瞻算法2
本帖最后由 XTXB 于 2019-1-8 14:15 编辑stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL连载：
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之一：机架搭建
https://www.amobbs.com/thread-5701202-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之二：PCB制作
https://www.amobbs.com/thread-5701573-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之三：Bresenham算法
https://www.amobbs.com/thread-5701994-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之四：FIFO算法
https://www.amobbs.com/thread-5702730-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之五：G_Code
https://www.amobbs.com/thread-5702784-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之六：运动控制motion_control
https://www.amobbs.com/thread-5703165-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之七：前瞻算法1
https://www.amobbs.com/thread-5703989-1-1.html
用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL之八：前瞻算法2
前瞻算法得到的小线段运动数据要具体到每个小线段的起始速度，结束速度，中间速度节点时的步数，加速度等：
uint32_t initial_rate; // The step rate at start of block 开始速度，步/分
uint32_t final_rate; // The step rate at end of block结束速度，步/分
int32_t rate_delta; // The steps/minute to add or subtract when changing speed (must be positive)
//在改变速度时需要要增加或减去的速度，步/分钟
uint32_t accelerate_until; // The index of the step event on which to stop acceleration
//加速段的步数
uint32_t decelerate_after; // The index of the step event on which to start decelerating
//减速段的步数=停止加速+平台期步数
uint32_t nominal_rate;// The nominal step rate for this block in step_events/minute
//步/分，这个块的正常速度
前瞻算法用到的物理学知识：V2²-V1²=2as，a:加速度；s:从V1到V2运动距离。
之前有探讨过，根据经验知道E的速度对D的速度有影响，GRBL中利用函数planner_reverse_pass( )向后推计算：
在向后推算中，在void planner_reverse_pass() 函数中，调用void planner_reverse_pass_kernel( )，
以确认当前点的进入速度current->entry_speed。
方法是逐点检查减速线段，反向计算，假设从下一点开始加速，计算到当前点时的速度max_allowable_speed，跟当前点的进入速度比较，取最小值为当前点的进入速度。
同样,根据经验知道F的速度对G的速度有影响，GRBL中利用函数planner_forward_pass( )向前推算：
在向前推算中，在void planner_forward pass() 函数中，调用void planner_forward pass_kernel( )，
以确认当前点的进入速度current->entry_speed。
方法是：逐点检查从上一点开始加速，计算到当前点的速度max_allowable_speed，跟当前点的进入速度比较，取最小值为当前点的进入速度。
由于上面算法已经将各个交点的速度落实下来了，接下来GRBL中利用函数planner_recalculate_trapezoids( )落实线段中途的速度节点的位置。
如图④所，假设线段的长度为s，刚好只有加速和减速过程，类似G-H，到M点时刚好达到系统设定的最大速度Vm，随即减速。
已知线段的长度为s，初速度为Vp，线段的加速度为a，线段的末速度为Vq，求加速距离S1。
设减速距离为S2，由加速度计算公式：Vm²-Vp²=2as1 ， Vm²-Vq²=2as2 ，s1+s2=s。得s1=（2as-Vp²+Vq²)/4a
在GRBL0.8中：
intersection_distance=(2*acceleration*distance-initial_rate*initial_rate+final_rate*final_rate)/(4*acceleration)
加速阶段距离： accelerate_steps= estimate_acceleration_distance（ ）=(Vm²-Vp²)/2a
减速阶段距离：decelerate_steps = -(Vm²-Vq²)/2a
平台阶段距离：plateau_steps = block->step_event_count-accelerate_steps-decelerate_steps;
如果plateau_steps < 0，说明只有加减速。
如果plateau_steps = 0，说明可以加速到最大速度。
如果plateau_steps >0，说明有完整的加速，减速，平台期。
加速段的距离：accelerate_steps =min（accelerate_distance，block->step_event_count）；
block->accelerate_until = accelerate_steps
block->decelerate_after = accelerate_steps+plateau_steps;
{:lol:}感谢分享，分析得很好 谢谢楼主！
最近在当小白鼠，提前感受STC8H的强大。假期打算将GRBL移植到STC8H上跑。1.2K的RAM虽然小点，裁剪一下还是可以的。
里面有一句 float inverse_millimeters = 1.0/block->millimeters;// Inverse millimeters to remove multiple divides
哥们能帮忙解读一下吗，先谢谢了 flash3g 发表于 2019-1-8 20:56
里面有一句 float inverse_millimeters = 1.0/block->millimeters;// Inverse millimeters to remove mu ...
个人理解就是为了做个除法，做一次除法，后面都用乘法，比较节省资源。 su33691 发表于 2019-1-8 15:37
谢谢楼主！
最近在当小白鼠，提前感受STC8H的强大。假期打算将GRBL移植到STC8H上跑。1.2K的RAM虽然小点，裁 ...
咱的好奇心也很重，一起折腾吧{:lol:} XTXB 发表于 2019-1-9 11:17
个人理解就是为了做个除法，做一次除法，后面都用乘法，比较节省资源。 ...
哦！昨晚看了几个钟越看越模糊，你这么一说我就明白了，非常感谢你！ 用这个东西可以用来做雕刻机啊？ PCBBOY1991 发表于 2019-1-9 11:59
用这个东西可以用来做雕刻机啊？
原理上可以做离线雕刻机，不过在线雕刻已经很成熟，操作更灵活，做离线雕刻意义不大。 XTXB 发表于 2019-1-9 12:38
原理上可以做离线雕刻机，不过在线雕刻已经很成熟，操作更灵活，做离线雕刻意义不大。 ...
嗯，谢谢哈。 楼主你是人才，向你学习。 厉害，楼主的精神和资料都值得学习{:handshake:}{:handshake:}{:handshake:} 膜拜，如果楼主想做大点的话，我可以送几个丝杆电机。{:handshake:}{:handshake:} su33691 发表于 2019-1-8 15:37
谢谢楼主！
最近在当小白鼠，提前感受STC8H的强大。假期打算将GRBL移植到STC8H上跑。1.2K的RAM虽然小点，裁 ...
stc8a8k不是有 8k ram嘛{:shocked:} iidm 发表于 2019-1-16 19:45
膜拜，如果楼主想做大点的话，我可以送几个丝杆电机。 ...
多谢了！就是个爱好，不想整太大动静{:lol:} ，暂时就这个迷你的玩玩。 XTXB 发表于 2019-1-17 21:51
多谢了！就是个爱好，不想整太大动静 ，暂时就这个迷你的玩玩。
支持一下！ XTXB 发表于 2019-1-9 11:17
个人理解就是为了做个除法，做一次除法，后面都用乘法，比较节省资源。 ...
你这个写了注释的代码可以分享一下吗？？？{:lol:}想学习下 jaywen 发表于 2019-3-12 13:37
你这个写了注释的代码可以分享一下吗？？？ 想学习下
GRBL只啃了一部分，不够完善，当时做的个笔记而已，后来发现有些错误，怕误导坛友，看英文的还更准确些，以后全部啃完了再发出来。 XTXB 发表于 2019-3-12 17:56
GRBL只啃了一部分，不够完善，当时做的个笔记而已，后来发现有些错误，怕误导坛友，看英文的还更准确些， ...
好的。。。期待{:lol:} 帖子移动通知：
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