收包括输入运算符和输出运算符的机构的计算机模 型，并且模拟所述机构的模型的操作，W提供用于描述输入运算符的位置和输出运算符的 位置之间的函数的运动学生成的电子凸轮轮廓；W及
[0141] (C)系数缩放计算器；（i)接收用于描述凸轮输入与凸轮输出之间的函数关系的 多项式样条，所述多项式样条为由具有幕次数的系数的多项式方程描述的逐段组合的函数 段；（ii)通过所述人机接口从用户接收描述凸轮输入与凸轮输出之间的期望函数关系的 凸轮修改指令；W及（iii)通过对用于描述所述基础轮廓的多项式方程中的多项式系数中 的至少一个幕次数的多项式系数进行缩放，来修改所述多项式样条，W提供经修改的样条 生成的电子凸轮轮廓；
[0142] 所述程序还输出所述多项式生成的电子凸轮轮廓、所述运动学生成的电子凸轮轮 廓W及所述经修改的样条生成的电子凸轮轮廓中的至少之一，W由工业控制系统接收来实 现虚拟凸轮。
[0143] 本文仅为了参考的目的使用了某些术语，因此该些术语不意在限制。例如，诸如 "较高"、"较低"、"之上"和"之下"的术语指附图中进行标记的方向。诸如"前部"、"背部"、 "后部"、"底部"和"侧部"的术语在一致但是任意的坐标系内描述部件的部分的方向，通过 参考描述正在讨论的部件的文字和关联附图来说明该坐标系。该样的术语可W包括W上具 体提到的词语及其变体，W及类似引入的词语。类似地，除非通过上下文清楚地指出，否则 指代结构的术语"第一"、"第二及其他该样的数值术语不暗示顺序或次序。
[0144] 当引入本公开内容和示例性实施方式的元件或特征时，量词（"一个"、"一"、"该" 和"所述"）意在指示存在一个或更多个该样的元件或特征。术语"包括"、"包含及"具 有"意在是包括性的并且指示可能存在有不同于具体指出的元件或特征的另外的元件或特 征。还要理解的是，在本文中描述的方法步骤、处理W及操作不应该被解释为必须要求其性 能按照所讨论或所说明的特定顺序，除非具体地标识为性能的顺序。还要理解可w采用另 外的步骤或替代步骤。
[0145] 对"微处理器"和"处理器"或者"该微处理器"和"该处理器"的引用可W理解为 包括可W在独立的环境和/或一个或更多个分布式环境中进行通信的一个或更多个微处 理器，并且可W被配置成经由有线或无线通信与其他处理器进行通信，其中该样的一个或 更多个处理器可W被配置成在可W是类似的或不同的设备的一个或更多个处理器控制的 设备上进行操作。此外，除非W其他方式具体指定，否则对存储器的引用可W包括可W在处 理器控制的设备内部、处理器控制的设备外部W及可W经由有线或无线网络进行存取的处 理器可读和可存取的一个或更多个存储器元件和/或部件。
[0146] 特别地指出，本发明不是对本文所包含的实施方式和说明的限制，而权利要求应 当理解为包括出自所附权利要求的范围内的该些实施方式的经修改的形式，包括；实施方 式的一部分W及不同的实施方式的元素的组合。本文所描述的所有出版物（包括专利出版 物和非专利出版物）的全部内容通过引用合并到本文中。
[0147] 部件列表 [014 引
[0149]
[0150]
【主权项】
1. 一种利用电子计算机生成虚拟凸轮轮廓的方法，所述电子计算机具有人机接口并且 执行非暂态介质中的程序以执行下述步骤，所述步骤包括： (a) 接收以多种形式中的任一种表示的用于描述凸轮输出变量和凸轮输入变量的轮 廓，其中，所述凸轮输出变量是所述凸轮输入变量的函数； (b) 将所述轮廓从所述多种形式转变成基础轮廓，所述基础轮廓提供使得凸轮输出与 凸轮输入关联且具有多项式系数的多项式，其中，所述多项式与一组预定调整关系相关联， 所述预定调整关系描述了对所述多项式系数的缩放以产生凸轮性能的变化； (c) 接收指示凸轮性能的期望变化的凸轮修改指令，并且使用所述预定调整关系来通 过对所述多项式系数进行缩放而修改所述多项式；以及 (d) 输出经修改的特征化轮廓，所述经修改的特征化轮廓描述了根据具有经修改的多 项式系数的多项式而获得的凸轮输入和凸轮输出。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多项式是在多个凸轮输出值之间定义的分 段多项式。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个凸轮输出值是所述凸轮轮廓中的零加 速度点。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述特征化轮廓被划分成在段的端点处具有零 加速度值的一组段，并且其中，步骤（c)通过如下方式修改所述特征化轮廓：独立地对每段 进行缩放，然后在缩放之后逐段组合这些段，以提供经修改的特征化轮廓。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述凸轮修改指令是修改下述项中的至少之一： 针对给定的凸轮输入变化的凸轮输出位置变化，以及针对给定的凸轮输入变化的凸轮输出 速度变化。6. 根据权利要求1所述的方法，还包括用于确定所述经修改的特征化轮廓的动态属性 的步骤。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括用于根据描述凸轮轮廓的离散点集合来生成所 述特征化轮廓的步骤。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，生成所述特征化轮廓的步骤使用线性段和三次 多项式的组合在所述离散点之间执行样条插值。9. 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：根据作为从施用至所述经修改的特 征化轮廓的传感器感测的凸轮输入信号的函数的凸轮输出信号，使用所输出的经修改的特 征化轮廓来控制致动器。10. -种电子计算机，其具有人机接口并且执行存储在非暂态介质中的程序以执行下 述步骤，所述步骤包括： (a) 接收以多种形式中的任一种表示的用于描述凸轮输出变量和凸轮输入变量的凸轮 轮廓，其中，所述凸轮输出变量是所述凸轮输入变量的函数； (b) 将所述凸轮轮廓从所述多种形式之一转变成基础轮廓，所述基础轮廓提供使得凸 轮输出与凸轮输入关联且具有多项式系数的多项式，其中，所述多项式与一组预定调整关 系相关联，所述预定调整关系描述了对所述多项式系数的缩放以产生凸轮性能的变化； (c) 接收指示凸轮性能的期望变化的凸轮修改指令，并且使用所述预定调整关系来通 过对所述多项式系数进行缩放而修改所述多项式；以及 (d)输出经修改的基础轮廓，所述经修改的基础轮廓用于描述根据具有经修改的多项 式系数的多项式而获得的凸轮输入和凸轮输出。11. 根据权利要求10所述的电子计算机，其中，所述多项式是在表示所述凸轮轮廓中 的零加速度点的多个凸轮输出值之间定义的分段多项式样条。12. 根据权利要求10所述的电子计算机，其中，所述基础轮廓被划分成在段的端点处 具有零加速度值的一组段，并且其中，步骤（c)通过如下方式来修改所述基础轮廓：针对每 个段，独立地缩放多项式方程的多项式系数的幂次数的至少一个系数，然后在缩放之后逐 段组合这些段，以提供经修改的基础轮廓。13. 根据权利要求10所述的电子计算机，其中，所述凸轮修改指令是修改下述项中的 至少之一：针对给定的凸轮输入变化的凸轮输出位置变化和针对给定的凸轮输入变化的凸 轮输出速度变化。14. 根据权利要求13所述的电子计算机，其中，所述凸轮修改指令是用于将给定凸轮 速度改变给定量的指令。15. 根据权利要求10所述的电子计算机，还包括用于确定所述经修改的基础轮廓的动 态属性的步骤。
【专利摘要】本发明提供了一种用于生成模拟机械凸轮的动作的电子凸轮轮廓的系统。所述系统对多种不同的凸轮轮廓输入(24)进行运算并且将其转换成通用形式，例如表示为多项式样条(90)，并且例如如下通过预定调整关系来修改通用形式：根据用户的凸轮函数的期望变化和/或动态凸轮值输入(98)的限制，来缩放通用形式凸轮轮廓的系数(96)。凸轮轮廓的通用形式可以从凸轮值(42)的表格通过对凸轮数据值的样条插值(86)而获得。
【IPC分类】G05B19/19
【公开号】CN104977896
【申请号】CN201510155116
【发明人】罗伯特·京特, 约阿希姆·汤姆森, 罗伯特·米克洛绍维奇, 布里安·法斯特
【申请人】洛克威尔自动控制技术股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月2日
【公告号】EP2927766A2, US20150286193