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加減速曲線規劃應用於運動控制系統
發明人 蘇科翰、陳泓睿
摘要

加減速曲線規劃為運動控制系統中相當重要的關鍵技術之一,舉凡點對點(Point to Point)定位控制、工具機加工軌跡規劃(Trajectory planning)乃至於生活中搭乘電梯上下樓層移動等,皆為加減速曲線常見的應用範疇。一般而言,於運動過程中,使用加減速曲線主要目的為希望系統運動時其速度變化程度能夠較為和緩,以避免因速度急遽變化而影響整體運動精度。以工具機加工為例,若加工命令軌跡具合宜加減速規劃曲線時,除了減少循跡運動之誤差外,並可降低機台過大振動情形,避免可能衍生出的設備損壞等問題。因而於工業應用上,加減速曲線規劃有其必要性及實用性。常見的加減速規劃曲線有梯形(Trapezoidal)、S形(S-curve)、指數型(Exponential)及鐘形(Bell-shape)等,使用者可依實際使用需求選定合宜之加減速曲線。本文中,將簡介於點對點及循跡運動中常見的梯形及S形等兩種加減速規劃曲線,提供使用者不同的參考依據。