T型速度曲线走圆弧插补的简单演示(c++实现)
程序员文章站
2022-05-30 09:33:08
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最近一直在研究运动控制算法相关的知识。之所以要多研究下圆弧插补是因为
圆弧可以作为两条成夹角之间的过渡曲线,弄懂圆弧插补的速度与位置的关系,就能为速度规划中的速度过渡打好理解的基础。
以下示例简单的演示了圆弧插补过程中速度与位置的关系。使用的是T型速度曲线。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <fstream>
#include <math.h>
using namespace std;
#define PI 3.14159265
void GetSpeed()
{
double startv=0;
double endv=100;
double a=1000;
double x0=0,y0=0;
double R=10;
double m_pos;
double temp_v=0;
float temp_time;
float interval=0.001;
double temp_times=0;
double xpos=0,ypos=0;
ofstream out("speed.txt",ios_base::ate);
//根据T型运动曲线的设定,有匀速运动段
temp_time=(endv-startv)/a;
if((1/2)*temp_time*temp_time*a<2*PI*R) //有匀速运动段
{
while(TRUE)
{
if((temp_times>=0)&&(temp_times<temp_time))
{
temp_v=a*temp_times;
m_pos=a*temp_times*temp_times/2;
}
else if(temp_times>=temp_time&&temp_times<(PI/5))
{
temp_v=endv;
m_pos=5+endv*(temp_times-0.1);
}
else if(temp_times>=(PI/5)) //减速段
{
temp_v=endv-a*(temp_times-PI/5); //减速段的速度
m_pos=20*PI-5+endv*(temp_times-PI/5)-a*(temp_times-PI/5)*(temp_times-PI/5)/2; //实际位置
if(temp_v<=(-1))
{
xpos=R*cos(float(m_pos/R));
ypos=-R*sin(float(m_pos/R));
cout<<temp_v<<" "<<m_pos<<" "<<xpos<<" "<<ypos<<"\n";
out<<temp_v<<" "<<m_pos<<" "<<xpos<<" "<<ypos<<"\n";
break;
}
}
xpos=R*cos(float(m_pos/R));
ypos=-R*sin(float(m_pos/R));
cout<<temp_v<<" "<<m_pos<<" "<<xpos<<" "<<ypos<<"\n";
out<<temp_v<<" "<<m_pos<<" "<<xpos<<" "<<ypos<<"\n";
temp_times=temp_times+interval;
}
out.close();
}
out.close();
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
AllocConsole();
GetSpeed();
system("pause");
return 0;
}
生成的数据的绘制结果如下:
图一:插补速度
图二:插补位置
图三:X方向位置分解
图四:Y方向位置分解
图五:X,Y方向位置合成圆
由图五可见,根据T型速度曲线走的插补,在X、Y方向上的位置可以完美的合成一个圆。在插补的过程中,直接将圆视为一条直线来处理。
如有问题,欢迎支持。