数控插补的分类及特点分析

经过多年的发展，数控系统的插补原理不断成熟，形式多种多样。从产生的数学模型来分，有直线插补、二次曲线插补等；从基本原理来分，有以区域判别为特征的逐点比较法插补、以比例乘法为特征的数字脉冲乘法器插补、以数字积分法进行运算的数字积分插补、以矢量运算为基础的矢量判别法插补、以速度运算为基础的时间分割法插补，以及兼备逐点比较和数字积分特征的比较积分法插补等。在CNC系统中，除了上述各种插补原理外，还有直线函数法插补、扩展数字积分法插补、二阶递归算法等方法插补。

根据插补运算所采用的基本原理和方法，通常可归纳为脉冲增量插补和数据采样插补两大类。

（1）脉冲增量插补

这类插补的特点是每次插补结束只产生一个行程增量，以一个个脉冲的方式输出给伺服电动机，适用于以步进电动机为驱动电动机的开环数控系统。这类插补的实现方法较简单，通常只用加法和移位即可完成插补，故其易用硬件实现，而且运算速度较快。也有用软件完成这类算法的，主要用于一些中等精度或中等速度要求的数控系统。这种插补方法较为成熟，并得到广泛应用的有逐点比较法插补和数字积分法插补，它们都属于脉冲增量插补。(www.xing528.com)

（2）数据采样插补

随着计算机技术和伺服技术的发展，以直流或交流伺服电动机为驱动电动机的闭环、半闭环系统成为数控系统的主流。在这种数控系统中，一般都采用数据采样插补算法。这种插补算法一般由两部分组成：一部分是精插补，由硬件实现；另一部分是粗插补，由软件实现。用软件粗插补计算出一定时间内加工动点应该移动的距离，送到硬件插补器内，再经硬件精插补；控制电动机驱动运动部件，达到预定的要求。

数控系统中常用的插补算法有逐点比较法、数字积分法、时间分割法及最小偏差法等。