CN114035504B - 基于时间最优的加减速控制方法、数控***、介质、机床 - Google Patents

基于时间最优的加减速控制方法、数控***、介质、机床 Download PDF

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Abstract

本发明属于机械制造工程中的数控技术领域，公开了基于时间最优的加减速控制方法、数控***、介质、机床。将数控***的加工过程分成多段，根据数控加工的运动条件，对加工过程中的最大加加速度、最大加速度、最大速度的情况进行分析；根据加工条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线。本发明与已有的三角函数加减速控制方法相比，两者都实现加速度和加加速度曲线的平滑连续，但是，本发明相较于三角函数加减速，能够保持最大加加速度进行加工，能够更加有效的发挥出数控机床的运动性能，提高了加工效率。

Description

基于时间最优的加减速控制方法、数控***、介质、机床
技术领域
本发明属于机械制造工程中的数控技术领域，尤其涉及一种基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法及***。
背景技术
目前，制造业是国民经济的重要支柱，机械制造业是制造业的核心，数控加工在机械制造业有着不容忽视的地位，对于加工复杂零件等有着广泛的应用。近年来，专家学者对数控加工的插补算法上研究逐年增多，成为了数控***研究的热门。而加减速控制作为数控插补加工的重要组成部分，对提高数控加工精度和效率有着重要意义。
最早使用的T型加减速，会在加工开始和结束时会出现加速度的突变，引起加工过程中的振动，影响加工质量。目前，使用最多的是S型加减速，加工效率高，加速度连续，但是加工过程中存在加加速度突变的问题。三角函数加减速相较于S型加减速，加工过程中加加速度的连续性好，但是在加工效率上略低于S型加减速，但是对于。在现有的研究中，“一种加加速度连续的加减速算法研究[J].机械制造，2021”中提出的加加速度连续的加减速算法研究，提出的正弦函数加减速能够实现加加速度的连续，但是在加减速规划过程中，最大加加速度就只发生在峰值点中，不能持续利用最大加加速度进行加速或减速，没有充分发挥数控机床的运动性能，导致加工效率低。所以三角函数加减速，加减速曲线顺滑，能够保证运动的平滑性，但加工效率低；S型加减速，加工效率高，但是无法保证运动控制的平滑性。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有技术在加工控制中，数控***因加速度或加加速度突变以引起振动和冲击，使得加工质量受影响。
(2)现有技术中，数控机床不能保持最大加加速度进行加工，加工效率低。
解决以上问题及缺陷的难度为：对于数控加工中采用的三角函数加减速，能够实现加加速度的连续性，但是对于整个加工过程中，由于三角函数的特性，最大加加速度只存在于峰值点上，不能充分利用最大加加速度进行加速，不能充分利用数控机床的运动性能。目前，对三角函数加减速中实现保持最大加加速度加工研究较少，只有S型加减速能够实现保持最大加加速度加工，但是其加加速度不连续，加工中引起振动和冲击。所以，要实现保持最大加加速度进行加工，需要对三角函数加减速和S型加减速进行分析比较，同时也需要对加工过程中加加速度进行控制和分析，对最大加加速度、最大加速度以及最大速度等条件进行分析。
解决以上问题及缺陷的意义为：本发明的加减速控制方法，能够充分利用数控机床的运动性能，在保证数控加工加加速度连续性的同时，增强了数控加工的加减速的效率，既能减少的数控加工中的振动和冲击，又能有效地提高数控加工效率。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。具体涉及一种基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。
所述技术方案如下：一种基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于将数控***的加工过程分成15段，根据数控加工的运动条件，对加工过程中的最大加加速度、最大加速度、最大速度的情况进行分析，根据加工条件来讨论各阶段是否存在，以获得各阶段的运行时间，进而获得速度规划后的运动曲线。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法的数控***，所述数控***包括：
最大加加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加加速度进行分析；
最大加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加速度进行分析；
最大速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大速度进行分析；
加工速度运动曲线获取模块，用于根据加工条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线。
本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种数控机床，所述数控机床实施所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
将本发明的加减速控制方法与现有技术的S型加减速方法以及现有的三角函数加减速控制方法，在相同的情况下对相同轨迹进行加工，得到不同的加减速曲线以及加工参数表格。由表2可以看出，本文所提出的加减速方法较三角函数加减速在加加速度波动相差不大的情况下，加工效率提高了约3.8％；跟S型加减速相比，在加工效率相差不大的情况下，则将最大加加速度的波动减小了约两个数量级。
表1加工参数表
初始参数 Jounce Jmax Amax Vmax
参数值 107mm/s4 5×104mm/s3 1500mm/s2 100mm/s
表2各加减速加工对比表
加减速控制方法 加工长度mm 加工时间ms 最大加加速度波动mm/s4
S型加减速方法 86 1422.6 5×107
三角函数加减速方 86 1553.3 3.3×105
本发明加法减速方法 86 1493.0 9×105
本发明提供的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，与已有的S型加减速控制方法相比，如图5所示，在加工效率相差不大的情况下，加速度曲线以及加加速度曲线更加平滑，减少了数控***中因加速度或加加速度突变引起的振动和冲击，提高了加工质量。与已有的三角函数加减速控制方法相比，两者都实现加速度和加加速度曲线的平滑连续，但是，本发明相较于三角函数加减速，能够保持最大加加速度进行加工，能够更加有效的发挥出数控机床的运动性能，提高了加工效率。
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的现有技术中7段式S型加减速模型曲线。
图2中：Ti代表着为各阶段ti-1～ti,(i＝1,2,···，7)的时间，Vmax为运行过程中的最大速度，Amax为运行过程中的最大加速度，Jmax为运行过程中的最大加加速度
图3是本发明实施例提供的现有技术中三角函数型加减速模型曲线。
图3中：Ti代表着为各阶段ti-1～ti,(i＝1,2,···，7)的时间，Vmax为运行过程中的最大速度，Amax为运行过程中的最大加速度，Jmax为运行过程中的最大加加速度。
图4是本发明实施例提供的本发明提供的时间最优的加加速度连续的加减速控制模型曲线。
图4中：Ti代表着为各阶段ti-1～ti,(i＝1,2,···，15)的时间，Vmax为运行过程中的最大速度，Amax为运行过程中的最大加速度，Jmax为运行过程中的最大加加速度。
图5是本发明实施例提供的S型加减速、三角函数加减速、本发明加减速加工的运动曲线对比图一。
图6是本发明实施例提供的根据案例1实际加工的加减速运动曲线图。
图7是本发明实施例提供的根据案例2实际加工的加速度运动曲线图。
图8是本发明实施例提供的案例3根据案例1的三轴数控铣床的运动参数和加工信息，做出S型加减速、7段三角函数加减速和本发明基于时间最优的加加速度连续的加减速的速度规划，输出运动曲线图二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，本发明实施例提供的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法包括：
S101，将数控***的加工过程分成多段；
S102，根据数控加工的运动条件，对加工过程中的最大加加速度、最大加速度、最大速度的情况进行分析；
S103，根据加工条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线。
本发明还提供一种实施所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法的数控***，所述数控***包括：
最大加加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加加速度进行分析；
最大加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加速度进行分析；
最大速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大速度进行分析；
加工速度运动曲线获取模块，用于根据加工条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例
如图2所示，现有技术中7段式S型加减速模型曲线。图2中：Ti代表着为各阶段ti-1～ti,(i＝1,2,···，7)的时间，Vmax为运行过程中的最大速度，Amax为运行过程中的最大加速度，Jmax为运行过程中的最大加加速度。
图3是现有技术中正弦三角函数型加减速模型曲线。图3中：Ti代表着为各阶段ti-1～ti,(i＝1,2,···，7)的时间，Vmax为运行过程中的最大速度，Amax为运行过程中的最大加速度，Jmax为运行过程中的最大加加速度。
如图4所示，本发明提供的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法包括：设数控加工的整个运动时间为T，本发明将整个加工时间分为15段，分别为0～t1，t1～t2，t2～t3，…，t14～t15,定义每个时间段的时间间隔为Ti,(i＝1,2,···，15)，则Ti对应的时间段为ti-1～ti,(i＝1,2,···，15)。其中，0～t7为加速阶段，t7～t8为匀速阶段，t8～t15为减速阶段，T1为加加速度增加的加速运动，T2为最大加加速度的加速运动，T3为加加速度减小的加速运动，T4为保持最大加速度的加速运动，T5为加加速度减小的加速运动，T6为最小加加速度的加速运动，T7为加加速度增加的加速运动，T8为匀速运动，T9～T15为减速运动，与加速过程T1～T7对称。因此，加减速的算法介绍中，就以加速阶段和匀速阶段为例。
为保证加加速度的连续性，本发明以sin2(x)作为基函数进行推算，得到加减速控制方法中有关加加速度的表达式j(t)：
其中，Jmax为运行过程中的最大加加速度。
在本发明一优选实施例中，可以对j(t)进行积分，获得加速度的表达式a(t)：
其中，Jmax为运行过程中的最大加加速度，ai,(i＝2,3,···，6)是在时刻t＝ti的瞬时加速度，可以表示为：
a2＝a1+Jmax·T2
a4＝a3
a6＝a5-Jmax·T6
在本发明一优选实施例中，可以根据加速度表达式a(t)积分出速度表达式v(t)：
其中，Jmax为运行过程中的最大加加速度，vs为初始加工速度，vi(i＝2,3,···，6)在时刻t＝ti的瞬时速度，表示为：
v4＝v3+a3·T4
在本发明一优选实施例中，可以对速度表达式v(t)进行积分，获得位移表达式s(t):
其中，Jmax为运行过程中的最大加加速度，vs为初始加工速度，si(i＝2,3,···，6)为在时刻t＝ti的位移，表示为：
s8＝s7+v7·T8
在本发明一优选实施例中，本发明可以根据加工轨迹的长度S，最大加加加速度Jounce，最大加加速度Jmax，最大加速度Amax，最大速度Vmax等运动参数，实时规划出整个加工过程的位移曲线、速度曲线、加速度曲线以及加加速度曲线。
(1.1)在整个加工过程中，本发明把整个过程分成15段，由于参数设置相同，本发明加速段和减速段的最大加加速度Jmax和最大加速度Amax相同，所以速度从0加速到最大速度Vmax的时间，理论上是和速度从最大速度Vmax减速到0的时间是相同的，所以加速段和减速段在速度曲线上是对称的，所以在后续推导中，T1表示加加速度增加的加速段时间，T2表示保持最大加加速度的加速段时间，T4表示保持最大加速度的加速段时间：
T1＝T3＝T5＝T7＝T9＝T11＝T13＝T15 (5)
T2＝T6＝T10＝T14 (6)
T4＝T12 (7)
首先，本发明判断能否达到最大加加速度Jmax，得出达到Jmax的加速度A1、速度V1和位移S1条件为：
(2.1)若Amax≥A1，Vmax≥V1，S≥S1
此时说明，本段加工能够达到最大加加速度Jmax，此时加加速度增加的加速段的时间T1为：
下一步，本发明还需要判断能否达到最大加速度Amax，得出达到Amax的速度V2和位移S2条件为：
V2＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2 (14)
S2＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3) (15)
(2.1.1)若Vmax≥V2,S≥S2
此时说明，本段加工能够达到和最大加速度Amax，并且保持最大加加速度加速段的时间T2也确定为：
其中，A1为式中的参数，
接下来，需要判断能否达到最大速度Vmax，得出达到Vmax的位移S3条件为：
(2.1.1.a)若S≥S3
此时说明，本段加工能够达到最大速度Vmax，保持最大加速度的加速段时间T4确定为：
根据位移S和最大速度Vmax对匀速段的时间T8进行求解：
(2.1.1.b)若S＜S3
此时说明，由于本段加工长度S过短，无法到达最大速度Vmax，说明没有匀速阶段(T8＝0)。可以根据位移公式，推出公式，对其求解得到保持最大加速度的加速段时间T4.
此时能达到的最大速度V3为
V3＝V2+T4·Amax (22)
(2.1.2)若Vmax＜V2,S≥S2
此时说明，本段加工由于有最大速度Vmax条件的约束，无法达到最大加速度Amax。所以可以根据式求解出保持最大加加速度的加速段时间T2：
Vmax＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2 (23)
匀速段的时间T8表示为：
其中，S4＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)。
(2.1.3)若S＜S2
此时说明由于加工长度S过短，无法达到最大加速度Amax。根据加工长度S得出能够达到的最大加速度A3，判断当前达到的最大速度V4能否满足最大速度Vmax条件。
根据式，求解出保持最大加加速度的加速段时间T2
S＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3) (25)
求解根据加工长度S的最大加速度A3和最大速度V4条件：
A3＝Jmax·T1+Jmax·T2 (26)
V4＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2 (27)
(2.1.3.a)若V4≥Vmax
此时说明，本段加工能够达到最大速度Vmax，却无法达到最大加速度Amax。因此可以根据式求解出保持最大加加速度的加速段时间T2：
Vmax＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2 (28)
再根据位移S求解出匀速段的时间T8：
其中，S5＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)。
(2.1.3.b)若V4＜Vmax
此时说明本段加工无法达到最大加速度Amax和最大速度Vmax,所以保持最大加速度的加速段时间T4和匀速段的时间T8为0。根据求解方程得出保持最大加加速度的加速段时间T2：
S＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3) (30)
(2.2)若Amax＜A1，Vmax≥V1，S≥S1
此时说明由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax，所以保持最大加加速度加速段的时间T2＝0。根据最大加速度Amax求出能够达到的最大加加速度J1：
加加速度增加的加速段的时间T1跟随最大加加速度变化：
在本发明一优选实施例中，本发明需要判断能够达到最大速度Vmax，根据Vmax求出的位移条件S6：
(2.2.1)若S＞S6
此时说明，加工长度S足够，能够达到最大速度Vmax，得出保持最大加速度的加速段时间T4和匀速段时间T8：
(2.2.2)若S≤S6
此时说明，在本段加工中，由于加工长度S过短，无法达到最大速度Vmax(T8＝0)。可以通过求解方程得到保持最大加速度的加速段时间T4：
(2.3)若Amax≥A1，Vmax＜V1，S≥S1
此时说明由于最大加速度Vmax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax，所以保持最大加加速度加速段的时间T2＝0。同时，由Amax≥A1得出，本段运动达不到最大加速度Amax(T4＝0)。根据最大速度Vmax得出能够达到的最大加加速度J2：
加加速度增加的加速段的时间T1跟随最大加加速度变化：
由于S≥S1，加工线段长度满足达到最大速度Vmax的条件，得出本段加工达到Vmax时的位移S7：
S7＝2×4J2·T1 3 (39)
所以，匀速段时间T8为：
(2.4)若Amax＜A1，Vmax＜V1，S≥S1或S＜S1
此时说明由于加工长度S或是最大加速度Amax条件和最大速度Vmax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax(T2＝0)。根据加工长度S求解出能达到的最大加加速度J3以及相应的最大加速度A5和最大速度V6：
A6＝J3·T1 (43)
V6＝2J3·T1 2 (44)
(2.4.1)若A6＜Amax,V6＜Vmax
此时说明，本段加工在最大加加速度为J3的情况下，达不到最大加速度Amax和最大速度Vmax，所以保持最大加速度的加速段时间T4以及匀速时间T8都为0。本段加工只存在加加速度增加的加速段，时间为：
(2.4.2)若A6≥Amax,V6＜Vmax
此时说明，由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工中无法达到加加速度J3，且不能达到最大速度Vmax(T8＝0)。根据Amax来确定能够达到的最大加加速度J4：
可通过求解方程得到保持最大加速度的加速段时间T4：
/>
(2.4.3)若A6＜Amax,V6≥Vmax
此时说明，由于最大速度Vmax条件的约束，本段加工中无法达到加加速度J3，且不能达到最大速度Amax(T4＝0)。根据Vmax来确定能够达到的最大加加速度J5：
可通过加工长度S求出匀速段的时间T8：
其中S8＝2×(4J5·T1 3)。
(2.4.4)若A6≥Amax,V6≥Vmax
此时说明，由于最大加速度Amax条件和最大速度Vmax条件的约束，本段加能达到的最大加加速度小于J3，因为Amax和Vmax都对最大加加速度有约束，所以，分别根据最大加速度Amax和最大速度Vmax求解出能够达到的最大加加速度J6,J7。
(2.4.4.a)若J6≥J7
此时说明，本段加工中能够达到最大加速度Amax，但是由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工不能够达到最大速度Vmax和最大加加速度Jmax。具体规划方法可参考步骤(2.4.2)。
(2.4.4.b)J6＜J7
此时说明，本段加工中能够达到最大加速度Vmax，但是由于最大速度Vmax条件的约束，本段加工不能够达到最大加速度Amax和最大加加速度Jmax。具体规划方法可参考步骤(2.4.3)。
至此，根据最大加加速度Jmax条件、最大加速度Amax条件、最大速度Vmax条件，整个加工过程中各个阶段时间都已获得，完成了对加工的速度规划。
下面以本发明的一个优选实施例来进一步说明本发明的工作流程及工作原理。
案例1.给出三轴数控铣床的运动参数以及加工信息如表3所示。
表3
初始参数 Jounce Jmax Amax Vmax S
参数值 107mm/s4 5×104mm/s3 1500mm/s2 100mm/s 20mm
能够利用上述的加减速控制方法模型以及运动的速度规划算法，在VisualStudio2013中利用C语言编程，通过Matlab对速度曲线、加速度曲线以及加加速度曲线进行输出。
首先根据加工参数以及机床的运动参数，能够求出各个阶段的时间：
T1＝T3＝T5＝T7＝T9＝T11＝T13＝T15＝0.005236s
T2＝T6＝T10＝T14＝0.024764s
T4＝T12＝0.031431s
T8＝0.098097s
然后根据加减速算法模型公式(1)-(4)，求解出加工过程中的位移、速度和加速度，具体的加减速曲线在图6中表示。
案例2.给出三轴数控铣床的运动参数以及加工信息如表4所示。
表4
初始参数 Jounce Jmax Amax Vmax S
参数值 107mm/s4 5×104mm/s3 1500mm/s2 100mm/s 10mm
首先根据加工参数以及机床的运动参数，能够求出各个阶段的时间：
T1＝T3＝T5＝T7＝T9＝T11＝T13＝T15＝0.005236s
T2＝T6＝T10＝T14＝0.024764s
T4＝T12＝0.030675s
T8＝0s
然后根据加减速算法模型公式(1)-(4)，求解出加工过程中的位移、速度和加速度，具体的加减速曲线在图7中表示。
案例3.根据案例1的三轴数控铣床的运动参数和加工信息，做出S型加减速、7段三角函数加减速和基于时间最优的加加速度连续的加减速的速度规划，得到加工信息如下表5，输出运动曲线如图8所示。
表5
加减速控制方法 加工长度mm 加工时间ms 最大加加速度波动mm/s4
S型加减速方法 20 296.7 5×107
三角函数加减速方法 20 304.6 3.3×105
本发明加减速方法 20 331.8 9×105
由表中可以看出，本发明所提出的加减速方法较三角函数加减速在加加速度波动相差不大的情况下，加工效率提高了约8.9％；跟S型加减速相比，在加工效率相差不大的情况下，最大加加速度的波动减小了约两个数量级，从图5本发明实施例提供的现有技术S型加减速、现有技术三角函数加减速、本发明加减速加工的运动曲线对比图，以及图8中可以明显看出，本发明加减速方法的加加速度曲线明显比S型加减速的加加速度曲线更加平滑。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法包括：
数控***根据加工的运动条件，进行加工过程多阶段划分，并对整个加工过程中的最大加加速度、最大加速度、最大速度的情况进行分析；
根据加工的运动条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程中各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线；
将整个加工时间分为15段，分别为0～t1，t1～t2，t2～t3，…，t14～t15,定义每个时间段的时间间隔为Ti，则Ti对应的时间段为ti-1～ti；其中，i＝1,2,···15，0～t7为加速阶段，t7～t8为匀速阶段，t8～t15为减速阶段，T1为加加速度增加的加速运动，T2为最大加加速度的加速运动，T3为加加速度减小的加速运动，T4为保持最大加速度的加速运动，T5为加加速度减小的加速运动，T6为最小加加速度的加速运动，T7为加加速度增加的加速运动，T8为匀速运动，T9～T15为减速运动，与加速过程T1～T7对称；
对加工过程中的最大加加速度进行分析中，以sin2(x)作为基函数进行推算，得到加加速度的表达式j(t)：
其中，Jmax为运行过程中的最大加加速度；
根据加工轨迹的长度S，最大加加加速度Jounce，最大加加速度Jmax，最大加速度Amax，最大速度Vmax运动参数，实时规划出整个加工过程的位移曲线、速度曲线、加速度曲线以及加加速度曲线。
2.根据权利要求1所述的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述实时规划出整个加工过程的位移曲线、速度曲线、加速度曲线以及加加速度曲线具体包括：
(1.1)将整个数控加工过程分成15段，加速段和减速段的最大加加速度Jmax和最大加速度Amax相同，T1表示加加速度增加的加速段时间，T2表示保持最大加加速度的加速段时间，T4表示保持最大加速度的加速段时间：
T1＝T3＝T5＝T7＝T9＝T11＝T13＝T15
T2＝T6＝T10＝T14
T4＝T12
首先，判断能否达到最大加加速度Jmax，得出达到Jmax的加速度A1、速度V1和位移S1条件为：
(2.1)若Amax≥A1，Vmax≥V1，S≥S1，本段加工能达到最大加加速度Jmax，加加速度增加的加速段的时间T1为：
接着，还需判断能否达到最大加速度Amax，得出达到Amax的速度V2和位移S2条件为：
V2＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2
S2＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)
(2.2)若Amax＜A1，Vmax≥V1，S≥S1，由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax，保持最大加加速度加速段的时间T2＝0；根据最大加速度Amax求出能达到的最大加加速度J1：
加加速度增加的加速段的时间T1跟随最大加加速度变化：
接着，判断能够达到最大速度Vmax，根据Vmax求出的位移条件S6：
(2.3)若Amax≥A1，Vmax＜V1，S≥S1，由于最大加速度Vmax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax，保持最大加加速度加速段的时间T2＝0；同时，由Amax≥A1得出，本段运动达不到最大加速度Amax，T4＝0；根据最大速度Vmax得出能够达到的最大加加速度J2：
加加速度增加的加速段的时间T1跟随最大加加速度变化：
由于S≥S1，加工线段长度满足达到最大速度Vmax的条件，得出本段加工达到Vmax时的位移S7：
S7＝2×4J2·T1 3
所以，匀速段时间T8为：
(2.4)若Amax＜A1，Vmax＜V1，S≥S1或S＜S1，
由于加工长度S或是最大加速度Amax条件和最大速度Vmax条件的约束，本段加工无法达到最大加加速度Jmax，T2＝0；根据加工长度S求解出能达到的最大加加速度J3以及相应的最大加速度A5和最大速度V6：
A6＝J3·T1
V6＝2J3·T1 2。
3.根据权利要求2所述的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述步骤(2.1)进一步包括：
(2.1.1)若Vmax≥V2,S≥S2，
本段加工能达到和最大加速度Amax，并且保持最大加加速度加速段的时间T2确定为：
其中，
接者，判断能否达到最大速度Vmax，得出达到Vmax的位移S3条件为：
(2.1.2)若Vmax＜V2,S≥S2，本段加工由于有最大速度Vmax条件的约束，无法达到最大加速度Amax；根据式Vmax＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2求解出保持最大加加速度的加速段时间T2；
匀速段的时间T8表示为：
其中，S4＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)；
(2.1.3)若S＜S2，由于加工长度S过短，无法达到最大加速度Amax；根据加工长度S得出能达到的最大加速度A3，判断当前达到的最大速度V4能否满足最大速度Vmax条件；
根据式S＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)，求解出保持最大加加速度的加速段时间T2；
求解根据加工长度S的最大加速度A3和最大速度V4条件：
A3＝Jmax·T1+Jmax·T2
V4＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2。
4.根据权利要求3所述的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述步骤(2.1.1)进一步包括：
(2.1.1.a)若S≥S3，本段加工能够达到最大速度Vmax，保持最大加速度的加速段时间T4确定为：
根据位移S和最大速度Vmax对匀速段的时间T8进行求解：
(2.1.1.b)若S＜S3，由于本段加工长度S过短，无法到达最大速度Vmax，没有匀速阶段T8＝0；根据位移公式，推出公式求解得到保持最大加速度的加速段时间T4；
此时能达到的最大速度V3为
V3＝V2+T4·Amax；
所述步骤(2.1.3)进一步包括：
(2.1.3.a)若V4≥Vmax，本段加工能够达到最大速度Vmax，却无法达到最大加速度Amax；根据式Vmax＝2JmaxT1 2+3JmaxT1T2+JmaxT2 2求解出保持最大加加速度的加速段时间T2：
再根据位移S求解出匀速段的时间T8：
其中，S5＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)；
(2.1.3.b)若V4＜Vmax，本段加工无法达到最大加速度Amax和最大速度Vmax,保持最大加速度的加速段时间T4和匀速段的时间T8为0；根据求解方程S＝2×(4JmaxT1 3+8JmaxT1 2T2+5JmaxT1T2 2+JmaxT2 3)得出保持最大加加速度的加速段时间T2。
5.根据权利要求2所述的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述步骤(2.2)进一步包括：
(2.2.1)若S＞S6，加工长度S足够，能够达到最大速度Vmax，得出保持最大加速度的加速段时间T4和匀速段时间T8：
(2.2.2)若S≤S6，在本段加工中，由于加工长度S过短，无法达到最大速度Vmax，T8＝0；通过求解方程得到保持最大加速度的加速段时间T4。
6.根据权利要求2所述的基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法，其特征在于，所述步骤(2.4)
(2.4.1)若A6＜Amax,V6＜Vmax，本段加工在最大加加速度为J3的情况下，达不到最大加速度Amax和最大速度Vmax，保持最大加速度的加速段时间T4以及匀速时间T8都为0；本段加工只存在加加速度增加的加速段，时间为：
(2.4.2)若A6≥Amax,V6＜Vmax，由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工中无法达到加加速度J3，且不能达到最大速度Vmax，T8＝0；根据Amax确定能够达到的最大加加速度J4：
通过求解方程得到保持最大加速度的加速段时间T4；
(2.4.3)若A6＜Amax,V6≥Vmax，由于最大速度Vmax条件的约束，本段加工中无法达到加加速度J3，且不能达到最大速度Amax，T4＝0；根据Vmax确定能够达到的最大加加速度J5：
通过加工长度S求出匀速段的时间T8：
其中S8＝2×(4J5·T1 3)；
(2.4.4)若A6≥Amax,V6≥Vmax，由于最大加速度Amax条件和最大速度Vmax条件的约束，本段加能达到的最大加加速度小于J3，因为Amax和Vmax都对最大加加速度有约束，分别根据最大加速度Amax和最大速度Vmax求解出能够达到的最大加加速度J6,J7；
(2.4.4.a)若J6≥J7，本段加工中能够达到最大加速度Amax，但是由于最大加速度Amax条件的约束，本段加工不能够达到最大速度Vmax和最大加加速度Jmax；
(2.4.4.b)J6＜J7，本段加工中能够达到最大加速度Vmax，由于最大速度Vmax条件的约束，本段加工不能够达到最大加速度Amax和最大加加速度Jmax。
7.一种实施权利要求1～6任意一项所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法的数控***，其特征在于，所述数控***包括：
最大加加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加加速度进行分析；
最大加速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大加速度进行分析；
最大速度分析模块，根据数控加工的运动条件，对加工过程划分的多个阶段的最大速度进行分析；
加工速度运动曲线获取模块，用于根据加工条件分析加工过程各阶段是否存在，以获得加工过程各阶段的运行时间，进而获得加工速度规划后的运动曲线。
8.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求1～6任意一项所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。
9.一种数控机床，其特征在于，所述数控机床实施权利要求1～6任意一项所述基于时间最优的加加速度连续的加减速控制方法。
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