數(shù)控課程設(shè)計(jì)--數(shù)控中非圓曲線逼近的算法實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-02 06:12本頁(yè)面
【正文】 完成軟件測(cè)試，并且提交程序說明書?？梢匀芜x用自己熟悉的一種編程語(yǔ)言，要求清楚地分析問題、提出算法、列出流程圖，最后用程序驗(yàn)證，并且提交程序說明書。 學(xué)生對(duì)所選題目進(jìn)行論證及確定設(shè)計(jì)方案， 學(xué)生 宿舍 18周 2 1：掌握數(shù)控結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，具體技術(shù)指標(biāo)和計(jì)算要求 。根據(jù)所編的等間距算法和等誤差算法的流程圖，初步使用等間距法來實(shí)現(xiàn)直線逼近兩種非圓曲線的過程，然后使用節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的等誤差法來優(yōu)化直線逼近非圓曲線的過程。 關(guān)鍵詞 ： 直線 逼近， Visual Basic ，非圓曲線， 編程 目 錄 1 前言 ……………………………………………………………………………… 1 2 非圓曲線逼近的關(guān)鍵 …………………………………………………………… 1 算法的選擇 ………………………………………………………………… 1 算法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵 …………………………… ……………………………… 1 3 非圓曲線逼近的算法實(shí)現(xiàn) ……………………………………………………… 1 算法的流程圖 ……………………………………………………………… 1 算法的解析 ………………………………………………………………… 4 4 軟件開發(fā)與運(yùn)行 ………………………………………………………………… 7 系統(tǒng)界面 …………………………………………………………………… 7 軟件運(yùn)行 …………………………………………………………………… 8 運(yùn)行分析 …………………………… ……………………………………… 9 5 總結(jié) ……………………………………………………………………………… 9 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 1 1 附錄 ………………………………………………………………………………… 1 2 1 1 前言 數(shù)控機(jī)床是一種依靠數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的高度自動(dòng)化機(jī)床，它具有高效率、加工精度高和加工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，這使得數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。 因此 ，當(dāng)我們需要數(shù)控加工非圓曲線的輪廓時(shí)，就必須用直線或圓弧段 去 逼近 非圓曲線。直線逼近的方法有等間距直線逼近、等弦長(zhǎng)直線逼近和等誤差直線逼近，圓弧逼近的方法有曲率圓法、三點(diǎn)圓法和相切圓法。 2 非圓曲線 逼近的關(guān)鍵 算法的選擇 對(duì)非圓曲線進(jìn)行逼近，有不同的實(shí)現(xiàn)方法，包括直線逼近和圓弧逼近。在這次課程設(shè)計(jì)中，我們選擇的算法是等間距直線逼近，并用等誤差直線逼近作為優(yōu)化算法。一旦求出了該切點(diǎn) ，就可以求出逼近時(shí)的最大誤差，用于與允許誤差作比較。 3 非圓曲線逼近的算法實(shí)現(xiàn) 算法的流程圖 2 N Y N Y 圖 1 等間距直線逼近的流程 給定曲線的起點(diǎn)，終點(diǎn)，等間距 s，允許誤差 v 設(shè)置起點(diǎn)坐標(biāo)（ X（ 0）， Y（ 0）） 連接兩點(diǎn)并求其斜率 k，取曲線上切線上起斜率為 k 的一點(diǎn)（ X（ 2）， Y（ 2）），求這點(diǎn)到上一直線段的距離 w 距離 w誤差？ 到達(dá)終點(diǎn)？ s=s/2 將（ X（ 0）， Y（ 0））設(shè)為下一段的起始點(diǎn) 開始 結(jié)束 而下一點(diǎn)為 X（ 1） =X（ 0） +s Y（ 1） =f（ X（ 1）） 3 N Y N Y 圖 2 等誤差直線逼近的流程圖 w誤差？ 開始 給定曲線起點(diǎn)，終點(diǎn)，步長(zhǎng) s，系數(shù) a， b，允許 誤差 v s=s+ 過起點(diǎn)作與切線平行的直線，求出直線與曲線的交點(diǎn)，則另一交點(diǎn)（ x（ 1）， y（ 1））為插補(bǔ)點(diǎn)，用直線連接起點(diǎn)與插補(bǔ)點(diǎn) 將插補(bǔ)點(diǎn)（ X（ 1）， Y（ 1））設(shè)為下一直線段的起點(diǎn) 到達(dá)終點(diǎn)？ 結(jié)束 設(shè)定起點(diǎn)坐標(biāo)（ X（ 0）， Y（ 0）） 求臨時(shí)插補(bǔ)點(diǎn)（ X（ 2）， Y（ 2））， 其中 X（ 2） =X（ 0） + s， Y（ 2） =f（ X（ 2）），以此點(diǎn)為切點(diǎn)作曲線切線，并計(jì)算起點(diǎn)至切線的距離 w 4 算法的解析 等間距直線逼近 等間 距直線逼近是最簡(jiǎn)單的方法，已知橢圓方程 12222 ??byax ，給定第一點(diǎn)(x(0),y(0)),間距步長(zhǎng) Δx=，求出 ix ，將 ix 代入 12222 ??byax 即可求得一系列 iy 。 圖 3 等間距直線逼近 根據(jù) M( x(0) , y(0) )、 N( x(1) , y(1) )兩節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)可求得如圖 3所示的逼近誤差，方法如下： MN 方程： y=kx+c，則直線 MN 的斜率為 )0()1( )0()1( xx yyk ??? （ 31） 將 M( x(0) , y(0) )代入 MN 方程： y=kx+c，求得 c=y(0)kx(0) （ 32） 利 用橢圓參數(shù)方程 x=a Cos(i),y=b Sin(i),求出橢圓曲線上的切線斜率為 k的切點(diǎn)坐標(biāo)（ x(2),y(2)），對(duì)參數(shù)方程進(jìn)行求導(dǎo)得切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)弧度為 akbj ?? arctan (33) 從而求出（ x(2)
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