Устройство для программного управления

Союз СоеетсиихСоциалистмчеекихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТИТЬСТВУ в 746424(22) Заявлено 13,04.78 (21) 2605200/18-24с присоединением заявки Рйпо делам изобретений и аткрытий(71) Заявитель Ульяновское головное специальное конструкторскоебюро тяжелых и фрезерных станков(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам программного управления и предназначено для компенсации ошибок слежения при отработке постоянного и медленно изменяющегося входного воздействия и может быть использовано,5 например, в металлорежущих станках с числовым программным управлением.Известно устройство для программного управления, состоящее из последовательно соето диненных блока ввода программы, интерполятора и исполнительного органа 131Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для программного управления, содержащее15 последовательно соединеннъте первый усилитель, привод, исполнительный механизм и датчик перемещения, а также последовательно соединенные блок задания программы, первый сумматор, импульсный делитель, первый триггер и первый элемент сравнения, подключенный другим входом к выходу блока коррекции, вход которого соединен с выходом блока задания программ 12) ./ Недостатком известных устройств является . наличие ошибок слежения при отработке посто. янного и медленно изменяющегося входного воздействия, обусловленных нелинейностью и нестабильностью регулировочных характеристик блоков.Цель изобретения - повышение точности устройства путем уменьшения, ошибок слежения при отработке постоянного и медленно изменяющегося входного воздействия, обусловленных нелинейностью и нестабильностью регулировочных характеристик блоков системы,Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит последовательно соединен. ные формирователь импульсов, фазоимпульсный преобразователь, импульсно-фазовый преобразователь, второй триггер, второй элемент сравнения, второй усилитель и второй сумматор, другой вход которого соединен с выходомэпервого элемента сравнения, а выход - со вхо. дом первого усилителя, второй вход фазоимпуль. сного преобразователя подключен к выходу ,импульсного делителя,а третий вход - к выхо.746424 ду датчика перемещения и к друтому входупервого триггера,На чертеже представлена блок-схема устрой.ства,Схема содержит блок 1 задания программы,второй 2 н первый 3 сумматоры, импульсныйделитель 4, первый триггер 5, первый, элемент 6 сравнения, первый усилитель 7, привод8, исполнительный механизм 9, датчик 10 пере.мещения, блок 11 коррекции, формирователь 1012 импульсов, фаза-импульсный преобразователь 13, импульсно-фазовый преобразователь14, второй триггер 15, второй элемент 16 срав.нения и второй усилитель 17.Устройство работает следующим образом, 15Блок 1 в соответствии с вводимой от программы информацией о величине и направленииперемещения механизма 9, формирует импульсызадания +1 з или -1 з, которые поступают науправляющий вход сумматора, а также на вход 20блока 11. При этом на основной вход сумматора 3 поступают импульсы опорной тактирующей частоты 1 . Выходной сигнал сумматора 3,равный алгебраический сумме частот 1 Из поступает на вход делителя 4, В сумматоре 3 . 25и делителе 4 импульсы задания преобразуютсяв соответствующий фазовый сдвиг выходногоимпульсного сигнала относительно сигнала датчика 10 в исходном состоянии фазовыйсдвиг между сигналом делителя 4 и сигналом з 0датчика 10 равен 180). Элемент 6 выделяетсигнал ошибки в виде аналогового сигнала,который суммируется с выходным сигналомблока 11 и поступает через сумматор 2 и усилитель 7 на привод 8, который отрабатывает з 5заданное перемещение, контролируемое датчи.ком 10.При непрерывном задании и отработке перемещения в системе устанавливается ошибка,величина которой пропорциональна фазовому 40сдвигу выходного сигнала делителя 4 относи, тельно сигнала датчика 10,В преобразователе 13 осуществляется преобразование ошибки слежения системы в про.порционэльное количество импульсов и,. 45Формирование импульсов ошибки + и осуществляется периодически при поступлениис формирователя 12 разрешающего импульсаопроса, Длительность импульса опроса равнапериоду повторения выходного сигнала делителя 4, а частота 1 о выбирается из условия1 о с 1 п и, где 1 п и - частота, соответствующаяполосе пропускания следящей системы. Дискретность опроса повышает устойчивость следящейсистемы,В зависимости от знака ошибки на выходепреобразователя 13 формируются импульсы+или - 7 . Преобразователь 14 осуществляетпреобразование импульсов ошибки +и в про 4порционапьный фазовый сдвиг выходного импульсного сигнала 1 в относительно импульсовэталонной частоты э. Фазовый сдвиг сигналов1 в относительно сигналов 1 приводит к изменению скважности выходных сигналов триггера 15,Элемент 16 преобразует выходной импульсныйсигнал триггера 16 в аналоговый, Этот сигналчерез усилитель 17, сумматор 2 и усилитель 7поступает на вход привода 8 и вызывает соответствующее изменение скорости перемещенияи положения механизма 9 в направлении уменьшения ошибки слежения по пути;При поступлении очередного импульса опроса 1 о с формирователя 12, после закончившего.ся переходного процесса по компенсации предыдущего измеренного. значения ошибки и от.сутствии новой ошибки, сигнал на выХоде усилителя 17 сохраняется, т. к, сохраняется фазовый сдвиг импульсов 1 в относительно импульсов з.При появлении нового значения ошибкивновь формируются импульсы +или - ,которые, изменив фазовый сдвиг импульсовТв относительно 1 вызовут изменение выходногосигнала усилителя 17 на величину, пропорциональную новому значению ошибки.Применение данного устройства снижаетошибку слежения теоретически до нуля, а практически до величины, определяемой амплитудойвысокочастотных колебаний рабочего органа,имеющих случайный характер и неотрабатываемыхследящей системой; ошибка обработки плавныхконтуров, обусловленная нелинейностью и:неста.бильностью регулировочных характеристик блоков системы, снижается до уровня 0,020,03 мм,Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее последовательйо соединенные первый усилитель, привод, исполнительный механизм и датчик перемещения, а также последовательно соединенные блок задания программы, первый сумматор, импульсный делитель, первый триггер и первый элемент сравнения, подключенный другим входом к выходу блока коррекции, вход которого соединен с выходом блока задания программы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, фазо.импульсный преобразователь, импульсно-фазовый преобразователь, Второй триггер, второй элемент сравнения, второй усилитель и второй сумматор, другой вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, а выходсо входом первого усилителя, второй вход - фазо-импульсного преобразователя подключеноставитель И, Колокольехред И.Асталошктор И. Муск едактор И. Коваль Тираж 956 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., аказ 4102/1 о сн д Филиал ППП "Патент", г ород, ул, П 5к выходу импульсного делителя, а третийвход - к выходу датчика перемещения и кдругому входу первого триггера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 74 б 424 61. Авторское свидетельство СССР Мф 455325,кп. 6 05 В 19/18, 1974.2, Тихомиров Э. Л. и др. Система числово.го управления и перспективы их развития. М