Система адаптивного управления металлорежущих станков

(11) 511185 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ(22) Заявлено 27.03.74 (21) 2006963/25-8 Союз Советских Социалистических Республик23 15/00 с присо ением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР оо делам иаоорвтвннй и открытий(43) Опу (4 б) Дат иковано 2 опублик Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежушик станвов 1) Заяви РАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ 4 1 СТЕМА АДАПТИВНОГО СТАНКОИзвестны системы адаптивного управле- ;ния металлорежушими станками, предназна:ченные для регулирования подачи, обеспечи- вающие стабилизацию максимального значе- ния силового параметра процесса резания Ь на заданном уровне при периодически изменяющейся нагрузке, например при биении заготовки или инструмента. Известные системы содержат последовательно соединенные датчик силового параметра резания, схе му сравнения и включенный на вход привода рабочего органа станка интегральный регу-лятор, соединенный с выходом схемы сравнения по основному каналу и через нелинейное звено, ЬСложность нелинейного звена известной системы снижает. надежность ее работы так как применение специального датчикагимпульсов с выходом на делитель частоты, блок памяти и псследуюшие элементы логики 20 в условиях значительного уровня шумов может приводить к пропуску или появлению ложных сигналов на выходе нелинейного звена; если максимальная величина силово- го параметра попадает в зону нечувствитель.ЛЬ ности нелинейного звена, то уровень установившегося значения выходного сигналасистемы нестабилен: в зависимости от то,го,.иа какую фазу выходного сигнала системы нриходнтся срабатывание датчика импуль:сов, регулирующий орган либо повышает,либо не повышает значение выходного сигнала системы.Применение контактного датчика импульсов может вызвать доп лптельные помехц,связанные с нечетким срабатыванием кон-:тактного элемента,11 ель изобретения - повышение нвдежноь.сти работы системы.Для этого в предлагаемой системе нелинейное звено выполнено в виде последова-тельно соединенных элемента выделения1 переменной составляющей сигнала, пред,ставляющего собой разделительную дифференциальную цепь, и выпрямителя, причем;отношение коэффициента усиления интегра,тора по первому входу к коэффициенту усй,ления интегратора но второму входу выбирается равным отношечию среднего значе-1ния сигнала на выходе нелинейногс звенак среднему значению переменной составляю.шей сигнала на входе.На Фиг. 1 дана блок-схемь адаптивнойсистемы; на фиг. 2 - графики измененияво времени сигналов в некоторых точках 5системы.Система состоит из датчика 1 силовоюпараметра резания, включенного на вход сл;емы 2 сравнения, выход которой включен нввход регуляторе 3, Выход регулятора вклю 1 фчен на вход привода 4 подачи рабочего органа. Система замкнута через процесс резания детали 5, Основной частью регулятор3 является интегратор 6, выполненный наоперационном усилителе с емкостью 7 в Зцепи обратной связи. На первый вход интегратора 6 через резистор 8 и потенциометр9 поступает сигнал рассогласования Ь =Р -о-Р иэ схемы 2 сравнения, где Р - сиг- щонал установки, определяющий заданный уровень стабилизации силового параметра процесса резания, Р - сигнал на выходе датчика Яе ИНа второй вход интегратора 6 через резистор 10 и потенциометр 11 поступаетсигнал с нелинейного звена, состоящего изэлемента выделения переменной составляюшей сигнала и выпрямителя. Элемент выде- З 0ления переменной составляющей сигналапредставляет собой разделительную дифференцируюшую цепь, состоящую, например,из конденсатора 12 и резистора 13, Выпрямителем может служить диод 14, Коэффи- ЗЬциент усиления первого канала регулируется потенциометром 9, второго канала потенциометром 11,Работа системы поясняется фиг. 2-4,где показаны возможные графики изменения 40во времени сигналов Р, 4 и сигнала Оина выходе нелинейного звена (фиг. 1).Пусть, например, постоянная составляющаясигнала рассогласования Ь менвше или45равна нулю (Ь ( 0) (фиг. 2). Постояннаясоставляющая ц сигнала Он всегда отриН 0цательная ( 0( О), так как О, образуетОся после выделения череменной составляющей Ь и однополупериодного выпрямления.В этом случае суммарный сигнал на входе интегратора имеет отрицательную постоянную составлшошую, и система уменьшает выходной сигнал Р до тех пор, пока не будет достигнуто равенство й + Ои -О. Если0 0 ЬЦ, ) (фиг. 3), то суммарный сигнал на о "0входе интегратора имеет положительную постоянную составляющую и Р увеличивается. Настройкой нотенпиометра 11 всегда можно добиться того, что равенство Ь + Ц =О будет обеспечиваться при 0 0Р =Р (фиг. 4) то есть система стабио макслизирует максимальное значение силового пар метра процесса резания на заданном уровне Р . При изменении амплитуды илиочастоты периодической составляющей Р настройка потенциометра 11 не меняется, так как величинаЦ не зависит от часто 0ты, а при изменении амплитуды Рвеличь на и меняется пропорционально этой ампли. туде, обеспечивая сохранение условия Р = =Р в установившемся режиме.максФормула изобретенья Система адаптивного управления метал лорежушим станком, обеспечивающая стабилизацию максимального значения силового параметра процесса резания на заданном уровне при периодически изменяющейся нагрузке, например при биении заготовки или инструмента содержащая последовательно соединенные датчик силового параметра резания, схему сравнения и включенный на вход привода рабочего органа станка интегратор сдвумявходами, первый из которых соединен с выходом схемы сравнения непосредственно, а второй - через нелинейное звено, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что,с целью повышения надежности работы системы, нелинейное звено выпол вено в виде последовательно соединенных элемента выделения переменной составляющей сигнала и выпрямители, выполненных, например, в виде разделительной дифферен дируюшей цепи и диода, причем отношение коэффициента усиления интегратора по первому входу к коэффициенту усиления интегратора по второму входу выбирается равным отношению среднего значения сигнала на выходе нелинейного авена к среднему значению переменной составляющей сигнала на его входе,ИЛИ Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений н открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4ПП фПатент, Р. Ужгород, ул. Проектная,