凸輪曲線優(yōu)化

hoot6335

    本帖受@陽光MAN的一貼“奇怪的共軛凸輪，這樣的共軛凸輪怎么運(yùn)動(dòng)的http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=365002”啟發(fā),，由于陽光大俠事先沒說采用何種規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)要求，俺就猜了個(gè)MC,，竟然蒙對了,。
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     論壇逛久了，基本都是“修正正弦,、修正梯形,、擺線、3-4-5多項(xiàng)式”,，本來嘛這些個(gè)曲線綜合性能也是不錯(cuò)的,，也能用在像分度凸輪這樣高精度的場合。但看多了也覺的煩,！好像凸輪設(shè)計(jì)只局限在這幾個(gè)曲線中一樣,！由此，產(chǎn)生了另開一貼的念頭,，來討論凸輪曲線優(yōu)化的問題,。
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1 ]* F% h* r) L& k2 e; Z    前序講完，開始正題,。

   首先,，俺們講“凸輪曲線優(yōu)化”，其目的是什么,？這要明白,，否則就會感角這個(gè)曲線不錯(cuò)，那個(gè)也行,，陷入無從選擇的境地,。
4 A/ A" }0 j# \7 |/ b- `若工況只對從動(dòng)件的遠(yuǎn)休止位置有要求，那么運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇面確實(shí)比較寬,，只要注意加速度的大小,、是否連續(xù)，就可以了,。這中情況,，確實(shí)無所謂采用什么曲線（估計(jì)這就是大家都采用MC的原因了）,。

" L! S% Z* I% R  m2 A# u" w% N    那大家有木有想過，若工況對從動(dòng)件的速度有嚴(yán)格要求,，該怎么辦,？比如，對擺動(dòng)從動(dòng)件,，現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)擺桿在某一段時(shí)間內(nèi)以等角速度w運(yùn)動(dòng),，該怎么設(shè)計(jì)凸輪？這時(shí)還采用“修正正弦”嗎,？要知道“修正正弦”的V值特性只是峰值,，即最大，無法保持恒速,！那其他的曲線呢,？感興趣的童鞋可以查手冊、查資料看看是否有滿足,。有人說,，不有等速、梯形類的曲線嗎,？對,，是有！但我要是對加速度A還有要求,，除了連續(xù)外，還要控制在某一范圍之下,，請問怎么辦,？
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. [4 h  s" o8 O& U     以下借用@陽光MAN的例子，做優(yōu)化（當(dāng)然,，優(yōu)化有很多方法,，不局限一種，但優(yōu)化的目標(biāo)都是一樣的,。為了去除工況的影響,，需要引入無量綱的概念，不清楚的童鞋可以翻設(shè)計(jì)手冊,，上面講的很詳細(xì)）,。
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   本貼的優(yōu)化目標(biāo)：

/ H, U% B1 N4 H: b" l1.某一段時(shí)間內(nèi)使從動(dòng)件保持恒速；
7 p( U  t9 u- _0 V* [2.曲線最大加速A盡量小,，并保證連續(xù),；
3.躍度盡量小（關(guān)系到高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的震動(dòng)問題）,。目標(biāo)既然有了,，卻發(fā)現(xiàn)沒有現(xiàn)成的曲線數(shù)模能滿足,，不用急，那就響應(yīng)MAO主席的號召“有困難要上,，沒困難創(chuàng)造困難也要上”——讓我們來創(chuàng)造滿足要求曲線吧,！既然正弦加速連續(xù)、梯形又能保證V在某一段時(shí)間不變,，那何不把兩者結(jié)合起來,，組成新的曲線呢?好，說到這兒,，懂的童鞋笑了,。不懂的沒事，回去翻機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,，先搞懂無量綱吧,。

    回到正題，@陽光MAN的凸輪進(jìn)過上面講的原理,，優(yōu)化成什么樣了呢,？上圖！優(yōu)化后,，目標(biāo)1達(dá)成：基本有個(gè)15度的等速區(qū)間,，且V=1.704，而修正正弦V=2,；目標(biāo)2基本滿足：正向A=5.015,，負(fù)向A=5.788，而修正正弦A=5.528,；目標(biāo)3躍度是不是比修正正弦還要�,。�
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好了,，到此凸輪設(shè)計(jì)中比較重要的三大目標(biāo)都實(shí)現(xiàn)了,，那么優(yōu)化后的曲線怎么樣呢？再此,，俺可以說優(yōu)化后的理論曲線與修正正弦的其實(shí)十分接近,，但運(yùn)動(dòng)特性就是要好很多。感興趣的可以自己比對,。
順便說一下,，CAD是2010版的。
: Z7 F) `' F5 p2 ~( P5 S再此,，感謝下@陽光MAN大俠那貼的啟發(fā),，謝謝！
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老鷹

3 E- H1 C& e$ q$ _@陽光MAN  

米fans

大俠們   研究的真深入啊     向你們學(xué)習(xí)了

zyz4190

其實(shí)凸輪在很多時(shí)候,，就是講究這些細(xì)微之處！

hoot6335

更正下,，修正正弦老外稱MS,，它的V=1.7596。修正梯形的V=2,。當(dāng)然了V=2的曲線還有等加速,，擺線，非對稱擺線,，非對稱修正梯形,，非對稱擺線，單停留修正梯形m=1,。
* w  f0 Y4 A4 ~" L* D& j, B俺們山寨老外凸輪機(jī)構(gòu),，基本采用三坐標(biāo)抄數(shù)，稍微有點(diǎn)能力的就性隨便個(gè)MS,，梯形...等曲線用上去了,。機(jī)器最后是造出來了，但性能確比的了人家嗎,？人家速度起來萬兒八千的,，俺們的5000就框里哐當(dāng)?shù)牧耍��?dāng)然要被人瞧不起,！玩凸輪,，只有吃透了動(dòng)力曲線，才是正道,！其他的，都是低端,！山寨的再漂亮,，價(jià)格再便宜都沒用！因?yàn)檫@樣,，就會把行業(yè)搞亂,。當(dāng)整個(gè)行業(yè)都在惡性競爭時(shí)，作為山寨的攻城師們怎么活,？

陽光MAN

hoot6335 大俠真是厲害啊,，凸輪的曲線優(yōu)化最常見的就是幾種曲線進(jìn)行組合來用,，我原來把老外的凸輪拆下來用抄數(shù)好了再作凸輪曲線的對比，然后找與原始曲線接近的就基本可以認(rèn)為是這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律,。

hoot6335

陽光MAN 發(fā)表于 2014-8-5 09:17
/ _0 ]0 X9 l) d1 G" r# {hoot6335 大俠真是厲害啊,，凸輪的曲線優(yōu)化最常見的就是幾種曲線進(jìn)行組合來用，我原來把老外的凸輪拆下來用抄 ...

  E: ?. e2 i$ V# x# I+ @9 F$ ?4 }對曲線要求不高,，這么做確實(shí)是權(quán)宜之計(jì),。曲線的優(yōu)化有兩個(gè)難點(diǎn):一是組合曲線，二是多目標(biāo)優(yōu)化,�,？梢赃@么說，不同的人對同一個(gè)曲線進(jìn)行優(yōu)化(哪怕優(yōu)化的目標(biāo)是一樣的),，最終的結(jié)果都不相同,。正所謂每個(gè)人眼里都有不同的哈姆雷特。

dxlong338

都是行家和高人啊

隨風(fēng)用途

玩的深啊

相識是緣分

行家