输入整形算法的Python实现

输入整形最早出现在多轴机器人的设计上，某些机械执行机构的末端具有柔性结构和负载，在机械停止时由于自身模态产生了残留振动，导致末端精度降低，并影响其快速定位能力。

为了解决这个问题，利用末端残留振动产生的原理，在控制信号端加入一个滤波器，这个滤波器实际上就是整形器，通过整形器的整形实现末端残留振动的控制。

该脚本建立了InShapers类库和ProfileGen类库，分别是整形器类和规划生成类：

Main.py

主程序，这里包括了一个可用范例。

1. 设定运动规划：ProfileGen.Profile()；
2. 设定整形器；
3. 实行点对点运动ptp；
4. 绘图处理结果。

InShapers.py

放到项目目录下，引用:

import InShapers as IS

IS包含下列的整形器

• ZV
• ZVD
• ZVDD
• ZVDDD
• MISZV
• EI
• H2EI
• H3EI

每种整形器的参数都不一样，详情见代码。

ProfileGen.py

包含了一个Profile对象，该对象的实例化方法：

from ProfileGen import *
prof = Profile(3200,60000,60000,1200000)

依次填写速度，加速度，减速度，Jerking。基础长度单位unit，基础时间单位s。

ptp(disp:float,int)

按照设定好的运动规划移动disp距离。

intval_conf(intval:float)

设定插补周期，单位为s。

length_conf(length:int)

设定要分析的信号总长度点数。

InShapeOn(obj:InShape)、InShapeOFF()

开启和关闭整形器。

ISCompensateON(T,freq,zeta)、ISCompensateOFF()

开启和关闭补偿器，补偿器是一种消除整形器带来延时的一种改进机制，但是实际场合上实现起来较为困难。 T为离散插值周期，单位s；freq表示为目标固有频率，单位Hz；zeta为阻尼比。

许可证

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