为什么要实时插补，现在计算机如此强大-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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发表于：2011-03-20 10:50:31

楼主

一直很困惑，为什么要实时插补，感觉现在计算机计算和储存能力都这么强大，为什么不先把轨迹模型直接离散成一个脉冲当量大小的点，这样在控制的时候是不是节省了时间，减小了差不周期。请各位大侠指教，小弟初学控制，这是一直困扰我的地方。

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发表于：2011-03-20 11:18:42

1楼

楼主的想法其实正是当前流行的做法，所谓超前读，或曰前瞻技术，恰是如此处理的。高速异步计算，大容量缓冲，再实时同步输出，这就是前瞻的基础，当然了具体实现起来还会更复杂一点，比如针对异常或异步事件的高速回溯和重新规划等等。

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发表于：2011-03-20 11:55:04

2楼

现在的基于PC+运动控制卡的其中一种做法是PC做好轨迹与速度规划，再把规划好位置（起点位置，终点位置），速度（起点速度，目标速度，终点速度）指令发到运动控制卡里，控制卡执行指令进行插补运算实时输出控制量（脉冲或模拟量），控制卡一般都会有缓冲区，能存储PC运算后发送过来数百个点，如果要PC直接实现实时插补的话比较困难，毕竟像Windows这种系统的实时性是很差的，而且还要处理人机界面，编译等工作，通常PC把数百段轨迹规划好后发送到控制卡的缓冲区，对于控制卡来说实时插补只是小菜一碟。

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发表于：2011-03-20 11:56:53

3楼

所规划的数据还包括加速度，平滑时间等。

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发表于：2011-03-20 12:03:54

4楼

中途需要人为变速换挡怎么办？

本来按较高目标速度规划轨迹，不料想遇到较大曲率的拐点，必须紧急降速怎办？

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发表于：2011-03-20 12:21:19

5楼

人为变速换挡只需要改变控制卡里的插补时基即可，这对上位PC来说只是一条对控制卡的命令罢了，数控系统的速度倍率调节旋钮不就是这样实现吗，我所说的PC做好规划当然是包括速度前瞻处理，PC这样算出来的规划速度，特别是每一段得终点速度才有意义，以PC的运算能力，向前看数百段不是问题吧，当看到有拐点的时候就把终点速度下调，其实每一小线段的规划速度都是按照数百段的前瞻算出来的。

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发表于：2011-03-20 12:50:59

6楼

“人为变速换挡只需要改变控制卡里的插补时基即可，这对上位PC来说只是一条对控制卡的命令罢了，数控系统的速度倍率调节旋钮不就是这样实现吗”———果真如此实现的话，就且等着听响吧！

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发表于：2011-03-20 13:11:02

7楼

呵呵！给你说对了，我也不是做控制卡的，里面的实现应该没那么简单，中途变速的话控制卡还需要进行合理的加减速过程，不然的话确实会响。

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发表于：2011-03-20 14:21:43

8楼

实时轨迹前瞻控制，是有实时智能算法的，该快该满都有智能算法做保证，这是看谁的控制器的设计者更聪明。计算机一般只要发大量位置信息给控制器，控制器自己决定速度快慢和锐角钝角过度等处理。

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发表于：2011-03-21 18:58:40

9楼

感谢大家的回复！第一次发帖，真的没想到会有人回呵呵。不知道大家有没有用过美国Aerotech公司的A3200（Automotion 3200）运动控制器，最多可控制32轴，它就是直接用pc做了大部分运算，包括插补，pid，等都是在软件里实现的，外部硬件可以说只相当于放大器了，呵呵。像jk8113说的，我也是不了解它是怎么处理实时问题的。供应商告诉我他们买了intel的底层协议，也因此软件只支持Intel的cpu的电脑，不知道是不是在忽悠我，呵呵。

谢谢，波恩，对于控制领域我还是菜鸟，在学习的过程中想到的关于插补的问题，感觉在加工之前，所有的轨迹（插补后）基本上都是可以确定的，包括速度，加速度，关于小曲率半径的拐点的问题，我想通过编程找出这些点是没有问题的。所以我想在加工之前我们可以把所有电机应该接收的任何指令，都是可确定（当然不包括反馈环内的）。不知道想的对不对，欢迎批评。

本来昨天就想回复大家，可是不知道原来工控论坛每天发帖量是有限制的，呵呵。

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发表于：2011-03-21 20:40:12

10楼

没有限制。除非恶意刷贴。

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发表于：2011-03-21 21:07:00

11楼

我关心的是，楼主的Intel的cpu的电脑中所装的是什么操作系统呢？如果是XP这样的，我就困惑了，如果是DOS或者类似的操作系统，那就容易想得通了

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发表于：2011-03-21 21:20:17

12楼

回复内容：
对：自攻螺丝关于

我关心的是，楼主的Intel的cpu的电脑中所装的是什么操作系统呢？如果是XP这样的，我就困惑了，如果是DOS或者类似的操作系统，那就容易想得通了

内容的回复：

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发表于：2011-03-21 21:21:23

13楼

回复内容：
对：波恩关于

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内容的回复：

嗯可能昨天是新注册用户的缘故谢谢

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发表于：2011-03-21 21:31:58

14楼

楼主的回复来得好快！

既然是XP，那控制器中可能有较大的缓存机制，否则操作系统的非实时性怎么办？还有PID运算必须是实时的，由非实时操作系统的PC来进行运算，似乎讲不通。

莫非该系统的PC端软件将操作系统架空于硬件之上？

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发表于：2011-03-21 21:53:27

15楼

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发表于：2011-03-21 21:59:37

16楼

嗯，你说的有道理，但是Aerotech的这个控制器不知道他到底怎们实现的，我也是想不通，软件确实是在windows系统基础上装的。

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发表于：2011-03-21 22:08:25

17楼

轨迹规划，甚至波恩先生说的中途变速这些理论上来讲都是可以预先算好发送到控制器中的，可PID运算以及插补和同步精度应该还是依赖控制器的，楼主可仔细查阅用户手册，或贴上控制器型号大家一起学习。

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发表于：2011-03-21 22:32:05

18楼

在“为什么机床雕刻出来的零件在最顶或最底端总会有一道痕?制造商说无法避免的?”一文中波恩先生明确说明北京精雕的系统是基于windows的纯软系统，对前面的自问自答甚是惭愧！

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能量控制

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发表于：2011-03-22 17:10:23

19楼

引用自攻螺丝的回复内容：轨迹规划，甚至波恩先生说的中途变速这些理论上来讲都是可以预先算好发送到控制器中的，可PID运算以及插补和同步精度应该还是依赖控制器的，楼主可仔细查阅用户手册，或贴上控制器型号大家一起学习。

理论上来讲都是可以预先算好发送到控制器中

这对客户要求太高。假如每批加工的都是非标产品，客户规划何时速度是多少，他不头大了？呵呵。而这任务给控制器底层，客户下载完轨迹，就可以抽烟乐。

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