変更された正弦曲線を計算する方法は?


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2次元のカムプロファイルを設計しています。位置と角度の変化を描くために「修正サイン」法を使用したいと思います。(添付のスケッチを参照)。変更された正弦曲線は、実際には曲線の最初と最後の1/8のサイクロイド曲線と、曲線の中央の7/8の正弦曲線の組み合わせです。終端速度がゼロのときに簡単に使用できます。ただし、多くの場合、カムプロファイルを1つの速度(おそらくゼロ)から一定の終端速度に単純に移行する必要があります。終端速度は、変位図上の単純な角度です。

プロファイルは次によって定義されます。

y={h4+π(πθβ14sin(4πθβ)),0<θ<18βh4+π(2+πθβ94sin(4πθ3β+π3)),18β<θ<78βh4+π(4+πθβ14sin(4πθβ)),78β<θ<β

達成できる最大速度はため、曲線の前半だけが必要に応じて使用できます。45deg(π4)

例として、

角度0のポイントからポイント勾配度に至る曲線を設計するためにどの方法を使用しますか。(0,0)(3,2)30

上記の方程式の係数とは、ポイント勾配が等しくなるような曲線を作成しますか?hβ(3,2)30180π


数学がおかしいかもしれません。終端速度は実際には角度ではなく、導関数と最大速度は発生します。希望の角度ではなく希望の勾配(速度)を与えない限り、この問題を本当に解決できるかどうかはわかりません。さらに、ユニットは大歓迎です。dydθθ=0.5β
-regdoug

回答:


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エルミート補間を使用します。次の4つの関数を使用します。

h1=2s33s2+1

h2=2s3+3s2

h3=s32s2+s

h4=s3s2

そして、これらを次のように結合します。

output=(h1startPoint)+(h2endPoint)+(h3gradientIn)+(h4gradientOut)

4つの関数の値は補間パラメーターですから、はからなります。あなたの指定されたが、になりそうされなかったとあなたが指定されているようです:ようになります条件を削除しますゼロを掛けます(開始点と勾配):s01outputstartPoint (0,0)endPoint (3,2)gradientIn0gradientOuttan(π6)=13

xs=(h2xend)+(h4tan(π6))=(h23)+(h413)

ys=(h2yend)+(h4tan(π6))=(h22)+(h413)

このタイプの補間曲線に関する詳細情報が必要な場合は、数学的な説明とより機能的な説明があります。


あなたがした仕事に感謝します。ただし、このソリューションから一般的な方程式に到達する方法はわかりません。例にのみ適用されるようです。
birdman3131

一般的な方程式は「output =(h1 * startPoint)+ ...」で始まります。その後のビットのみが例に固有です。理解するには、startPointに0、endPointに1を使用し、「s」を「x」、「output」を「y」としてプロットします。グラデーションのイン/アウトを調整して、曲線がどのように影響を受けるかを確認し、感じをつかんでください。次に、より複雑な曲線を作成する場合(適用されたスケーリングの勾配を修正する場合)に、複数のセグメントで 's'を簡単に再パラメーター化できることがわかります。
ジャボット
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