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動的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)律以及運動要求,，俺就猜了個MC,，竟然蒙對了,。

" W' O" ~4 @( F     論壇逛久了，基本都是“修正正弦,、修正梯形,、擺線、3-4-5多項式”,，本來嘛這些個曲線綜合性能也是不錯的,，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)計只局限在這幾個曲線中一樣,！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。

    前序講完,，開始正題,。
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   首先，俺們講“凸輪曲線優(yōu)化”,，其目的是什么,？這要明白，否則就會感角這個曲線不錯,，那個也行,，陷入無從選擇的境地。
3 D! a/ [* D; C. M- X* ]若工況只對從動件的遠休止位置有要求,，那么運動規(guī)律的選擇面確實比較寬,，只要注意加速度的大小、是否連續(xù),，就可以了,。這中情況，確實無所謂采用什么曲線（估計這就是大家都采用MC的原因了）,。
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    那大家有木有想過,，若工況對從動件的速度有嚴格要求，該怎么辦,？比如,，對擺動從動件，現(xiàn)在要實現(xiàn)擺桿在某一段時間內(nèi)以等角速度w運動,，該怎么設(shè)計凸輪,？這時還采用“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,？

     以下借用@陽光MAN的例子，做優(yōu)化（當然,，優(yōu)化有很多方法,，不局限一種，但優(yōu)化的目標都是一樣的,。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)計手冊,，上面講的很詳細）,。

+ y% m3 r% r; `7 C- T9 p9 Q   本貼的優(yōu)化目標：
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' }) S. B# z% Y0 X% U+ T% a$ y1.某一段時間內(nèi)使從動件保持恒速；
) q3 `7 P. X* p' s$ O4 h2.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)動時的震動問題）,。目標既然有了,，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,，回去翻機械設(shè)計手冊,，先搞懂無量綱吧,。
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    回到正題，@陽光MAN的凸輪進過上面講的原理,，優(yōu)化成什么樣了呢,？上圖！優(yōu)化后,，目標1達成：基本有個15度的等速區(qū)間,，且V=1.704，而修正正弦V=2,；目標2基本滿足：正向A=5.015,，負向A=5.788，而修正正弦A=5.528,；目標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)計中比較重要的三大目標都實現(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十分接近，但運動特性就是要好很多,。感興趣的可以自己比對,。
順便說一下，CAD是2010版的,。
$ \9 |) O. T: j8 @/ P再此,，感謝下@陽光MAN大俠那貼的啟發(fā)，謝謝,！
+ i, S& G  J8 ?
7 d- a" K+ [- |; h

老鷹

2 O. `4 R1 t7 x@陽光MAN  

米fans

大俠們   研究的真深入啊     向你們學習了

zyz4190

其實凸輪在很多時候,，就是講究這些細微之處,！

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,。
俺們山寨老外凸輪機構(gòu)，基本采用三坐標抄數(shù),，稍微有點能力的就性隨便個MS,，梯形...等曲線用上去了。機器最后是造出來了,，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?shù)牧�,，當然要被人瞧不起,！玩凸輪，只有吃透了動力曲線,，才是正道,！其他的，都是低端,！山寨的再漂亮,，價格再便宜都沒用！因為這樣,，就會把行業(yè)搞亂,。當整個行業(yè)都在惡性競爭時，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為是這種運動規(guī)律,。

hoot6335

陽光MAN 發(fā)表于 2014-8-5 09:17
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行組合來用,，我原來把老外的凸輪拆下來用抄 ...

對曲線要求不高,，這么做確實是權(quán)宜之計。曲線的優(yōu)化有兩個難點:一是組合曲線,，二是多目標優(yōu)化,。可以這么說，不同的人對同一個曲線進行優(yōu)化(哪怕優(yōu)化的目標是一樣的),，最終的結(jié)果都不相同,。正所謂每個人眼里都有不同的哈姆雷特。

dxlong338

都是行家和高人啊

隨風用途

玩的深啊

相識是緣分

行家