A method, system, and computer program product for non-real-time trajectory
planning and real-time trajectory execution. A trajectory planning process
receives data generated by high-level control software. This data defines
positions and scan velocities, where multiple axis motion must be
precisely synchronized. The trajectory planning process creates sequences
of constant acceleration intervals that allow critical motions to be
executed at maximum throughput. The output of a trajectory planning
process is known as a profile. A profile executor, using the profile
output by the trajectory planner process, generates continuous,
synchronized, filtered, multi-axis position and acceleration commands
(i.e., execution data) that drive control servos. Time intervals generated
by the trajectory planner are quantized to be integer multiples of a real
time clock period. The trajectory planner outputs have infinite jerk, but
are smoothed by filters in the profile executor to both limit jerk and
minimize servo-tracking errors. The trajectory planner allows time for the
profile executor filters, but does not restrict fine tuning of the shape
of these filters, provided that the width of the tuned filter does not
exceed the allowed time.
Μια μέθοδος, ένα σύστημα, και ένα προϊόν προγράμματος υπολογιστών για τον προγραμματισμό μη-πραγματικός-χρονικής τροχιάς και τη σε πραγματικό χρόνο εκτέλεση τροχιάς. Μια διαδικασία προγραμματισμού τροχιάς λαμβάνει τα στοιχεία που παράγονται από το υψηλού επιπέδου λογισμικό ελέγχου. Αυτό το στοιχείο καθορίζει τις θέσεις και τις ταχύτητες ανίχνευσης, όπου η πολλαπλάσια κίνηση άξονα πρέπει να συγχρονιστεί ακριβώς. Η διαδικασία προγραμματισμού τροχιάς δημιουργεί τις ακολουθίες σταθερών διαστημάτων επιτάχυνσης που επιτρέπουν στις κρίσιμες κινήσεις για να εκτελεσθούν στη μέγιστη ρυθμοαπόδοση. Η παραγωγή μιας διαδικασίας προγραμματισμού τροχιάς είναι γνωστή ως σχεδιάγραμμα. Ένας εκτελεστής σχεδιαγράμματος, που χρησιμοποιεί την παραγωγή σχεδιαγράμματος με τη διαδικασία αρμόδιων για το σχεδιασμό τροχιάς, παράγει τη συνεχείς, συγχρονισμένες, φιλτραρισμένες, multi-axis θέση και τις εντολές επιτάχυνσης (δηλ., στοιχεία εκτέλεσης) που οδηγούν τα servos ελέγχου. Τα χρονικά διαστήματα που παράγονται από τον αρμόδιο για το σχεδιασμό τροχιάς κβαντοποιούνται για να είναι πολλαπλάσια ακέραιων αριθμών μιας περιόδου ρολογιών πραγματικού χρόνου. Τα αποτελέσματα αρμόδιων για το σχεδιασμό τροχιάς έχουν το άπειρο τράνταγμα, αλλά λειαίνονται από τα φίλτρα στον εκτελεστή σχεδιαγράμματος για και να περιορίσουν το τράνταγμα και να ελαχιστοποιήσουν τα λάθη σερβο-καταδίωξης. Ο αρμόδιος για το σχεδιασμό τροχιάς επιτρέπει το χρόνο για τα φίλτρα εκτελεστών σχεδιαγράμματος, αλλά δεν περιορίζει το λεπτό συντονισμό της μορφής αυτών των φίλτρων, υπό τον όρο ότι το πλάτος του συντονισμένου φίλτρου δεν υπερβαίνει το χρόνο.
