Устройство для контурного программного управления

О и И С Д Н И Е 1,156 З 668ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сазе Саветских Сациалистицеских(22) Заявлено 16,02.76 (21) 2323417/24 1) М. Кл."- 6 05 В 19/2 м заявки Х с присоедине 23) ПриоритетОпубликовано 30.06.7. Бюллетень Уе 24Дата опубликования описания 20.07,77 асударствеиный камите авета Мннистрав ССС. Ткачев, Е, Г,юру швейной 71) Заявитель нинградское специальное промышле(54) УСТРОЙСТВО Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно числового программного управления.Известно устройство для контурного программного управления, содержащее интерполятор и приводы передач по координатным. осям с датчиками перемещения, через элементы сравнения подключенными к приводам подач соответствующих координат 1.Такое устройство характеризуется значительной ошибкой воспроизведения контура даже в установившемся режиме.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контурного программного управления, содержащее интерполятор, соединенный с блоками сравнения, выходы которых через последовательно соединенные координатные приводы и датчики перемещения подключены к входам соответствующих блоков сравнения. Выходные импульсы датчика перемещения координаты, скорость по которой наибольшая, используются в качестве тактовых импульсов интерполятора, В таком случае ошибка по этой координате отсутствует, а ошибку по другим координатам можно скомпенсировать в связи с тем, что скорость перемещения по этой координате меньшая, Данное устройство позволяет получить инвариантность по отношению к изменению управляющих сигналов 2). 2Однако в нем трудно выделить координату, скорость по которой всегда будет больше, чем по другим, а в случае невыполнения этого условия точность устройства резко падает. Кроме того, быстродействие устройства не оптимально, поскольку для этого требуется, как известно, несколько интервалов регулирования, в которых управляющее воздействие максимально, что в данном устройстве невозможно.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства.Это достигается тем, что в устройство введены формирователи импульсов, триггер н элемент И - ИЛИ, входы которого подключены к выходам ннтерполятора и через формирователи импульсов выходам соответствующих блоков сравнения, а выход элемента И - ИЛИ через триггер, олин пз входов которого соединен с выходом интерполятора, - к тактовому входу интерполятора.На чертеже представлена блок-схема устройства.Она содержит ннтерполятор 1, выходы которого подкгпочены к управляемому командному блоку 2 и к входам блоков 3 сравнения. Другие входы блоков сравнения соединены с датчиками 4 перемещения, а выходы - с входами координатных приводов (подач) 5, Командный блок 2 состоит из формирователей 6 и 7 импульсов, элемента И - ИЛИ 8 итр иггер а 9.Выходы формирователей 6, 7 подключены квходам элемента И - ИЛИ 8, выход которогоподсоединен к Я.входу триггера, а Р-входыпоследнего соединены с выходами интерполятора.Формирователи 6 импульсов подают сигналаесли нет полокительного сигнала на выходе блока сравнения соответствующей координаты, а формирователи 7 выдают сигнал 11;при наличии отрицательного сигнала на выходе элемента сравнения,Устройство работает следующим образом.При увеличении скорости движения по данной координате или сохранении ее постоянной,т. е. когда нет торможения, элемент 8 выдаетисигнал, если Па,=1, что означает отсутствие1=1положительного сигнала на выходах всех элементов рассогласования, т. е. то, что приводывсех координат уже отработали требуемыеперемещения. Триггер 9 устанавливается в1, начинает работать тактовый генератор(на чертеже не показан) интерполятора и интерполятор выдает следующие импульсы перемещения и импульс, который устанавлизаеттриггер в О, При разгоне, когда время цикла работы интсрполятора много меньше времени отработки одного шага, на наименеебыстродействуюгций привод практически всевремя подастся максимальное управляющеевоздействие, т. е. устройство работает как оптимальное по быстродействшо.Так происходит до момента дости;кенияприводом требуемой скорости. Все это времяпериод поступления управляющих импульсовуменьшается и наконец становится равнымминимальному периоду расоты интерполятора, определенному из допустимой скоростиобработки на данном участке. В дальнейшемчастота поступления управляющих импульсовопределяется уже не свойствами привода, какпри разгоне, а равна максимальной частотетактового гснератора. В начале торможения синтерполятора 1 поступает сигнал, элемент 8выдает сигнал прпи иЧ б,Ца,=1,т, е, при наличии отрицательного напряжения на выходе хотя бы одного блока 3 и отсутствии положительных напряжений на входах всех приводов 5 интерполятор просто следит за наиболее инерционным приводом и поддерживает соотношение между координатами, 5 Таким образом, устройство обеспечиваетразгон и торможение наименее быстродействующего (ведущего) привода максимальными по величине управляющими сигналами, причем для каждого момента ведущим может 10 быть привод любой из координат, т. е. происходит оптимальная по быстродействию отработка кривой. При этом погрешность положения рабочего органа по каждой из координат не превышает одного шага датчика 4 и, в от личие от прототипа, не требуется заранееопределять ведущую и ведомую координаты.Все это позволяет получить инвариантность в системе по отношению к изменениям управляющих сигналов в более широких пределах.20 Таким образом, предлагаемое устройствоимеет высокое быстродействие и точность и может применяться для движения по любой траектории и при изменении частотных свойств привода, например в случае измене ния величины нагрузки.Формула изобретенияз 0 Устройство для контурного программногоуправления, содержащее интерполятор, соединенный с блоками сравнения, выходы которых через последовательно соединенные координатные нриводы и датчики перемещения 55 подключены к входам соответствующих блоков сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, в него введены формирователи импульсов, триггер и элемент И - ИЛИ, 40 входы которого подключены к выходам интерполятора и через формирователи импульсов к выходам соответствующих блоков сравнения, а выход элемента И - ИЛИ через триггер, один из входов которого, подключен к выходу 45 интерполятора, соединен с тактовым входомпнтерполятора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Контурные системы числового управле ния и их элементы, Электроавтоматика станков. М., Машиностроение, 1972, с, 6 - 15.2. Авторское свидетельство СССР395807,кл, С 1 05 В 19/40, 1971.563668 Составитель Н. БеликоваТехред И. Карандашова Редактор И. Грузова Корректор О. Тюрина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1621/13 Изд. ЛЪ 572 Тираж 1109 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я(.35, Рамшская наб., д. 45