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当前机器人控制行业正面临空前的发展机遇和严峻的挑战。现有机器人控制系统虽在一定程度上达到了开放性的要求,但缺乏灵活性和交互性,配置过程比较繁琐,且无法动态修改流程。本人在本实验室研究的基于LSOA(轻量级面向服务架构)开放式控制系统架构基础上,对运动控制器的前瞻控制中的加减速算法、连续微小线段的自适应前瞻控制策略进行深入研究,重点解决系统运行过程中,因路径的长度、拐角及高曲率等几何特性而引起轨迹偏差、被控设备的抖动等问题。本文首先介绍了基于LSOA的开放式控制系统架构,以及DSP运动控制器的软硬件功能划分;在总结国内外相关运动控制算法的基础上,根据位移、速度、加速度之间的关系,建立了小线段首、末速度值未受限制的加减速算法模型;考虑实际运行和目标轨迹间的偏差,提出一种速度圆整误差修正的方法,使实际运行轨迹与理论轨迹相吻合;通过对直线及圆弧段进行区别讨论,分析微小线段的几何特性,提出不受空间坐标限制的衔接点速度约束条件,并参考参数曲线的前瞻控制策略,在速度前瞻控制策略中引入曲率及弓高误差等因素来自适应地调整圆弧段内的最大速度,提高圆弧段的精度;最后,利用前后双向搜索算法,使小线段的速度曲线实现整体约束。通过对上述速度规划算法进行仿真实验,结果表明所提出的速度前瞻控制策略能够有效规划运动路径,并在满足系统加减速性能的条件下,提高了系统的速度和精度。