Устройство для программного управления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 178 ( заявк 2568682/18-24 Г тет 5 В осударстаеииый коми СССР по делам изобретеии и открытийДата опубликования оп аниЯ 07078(72) Авторы изобретения Крищюкайти В Г.И. Розман В. Гич 1) Заявитель Вильнюсский Филиал экспериментального научноисследовательского института металлорежущих станк 54) УСТРОЙСТ ПРОГР АММНОГ ЯВЛЕНИЯ оорнат,еку ия Изобретение относится к автоматке, может быть использовано,в систмах для управления механизмом подачиметаллорежущего станка,5Известно устройство для позиционного программного управления,содержащее регистр заданной кдинаты, блок сравнения коордизадатчик импульсов, счетчик тщей координаты, блок управленприводом, умножитель импульсов, реверсивный счетчик и коммутатор ШНедостатком этого устройстваявляется сложность в управлениискоростью позиционирования и необходимость в шаговом двигателе.Наиболее близко к предлагаемомуустройство для программного управления, содержащее фазорасщепитель,последовательно соединенные генератор импульсов и первый счетчик,другой вход которого подключон квыходам первого регистра через блоксравнения, подсоединенный выходомчерез фазовый цетектор к модулятору,последовательно соединенные Фазовращатель и формирователь импульсов,выход которого подключен к другомувходу фазового детектора, и после 3 довательно соединенные усилитель и двигатель 2) .Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие,Целью изобретения является повышение быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены делитель частоты, фильтры низких частот,последовательно соединенные второй счетчик, первый дешиФратор, триггер, второй регистр, первый элемент И и элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй дешифратор, третий регистр и инвертор, а также второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом третьГ его регистра, второй вход - с выходом модулятора, а выход через элемент ИЛИ - со входом усилителя, выходы второго счетчика соединены с другими входами блока сравнения, а вход - с выходом генератора импульсов, подключенного через последовательно соединенные делитель частоты, фаэорасщенитель и Фильтры низких частот - к фазовращателю, выход формирователя импульсов соединен с другими входами второгои третьего регистров, а выход блока сравнения - с другим входом триггера.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для программного управления.Устройство содержит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, фаэорасщепитель 3, фильтры 4-6 низких частот, фазовращатель 7, формирователь 8 импулъсов, второй счетчик 9, блок 10 сравнения, первый регистр 11, второй счетчик 12, второй дешифратор 13, третий регистр 14, первый дешифратор15, триггер 16, фазовый детектор 17,модулятор 18, второй элемент И 19,инвертор 20,второй регистр 21, первый элемент И 22,элемент ИЛИ 23,усилитель 24 и двигатель 25,Устройство работает следующимобразом.Высокочастотные колебания генератора 1 импульсов поступают насчетный вход счетчика 9 и делитель2 частоты. Фазорасщепитель 3 Формирует из прямоугольных колебанийна выходе делителя 2 частоты, прямоугольные импульсы, сдвинутые между собой по Фазе на 120Фильтры 4-6 выделяют из последовательностей прямоугольных импульсов напряжения основной гармоники,которые используются для питаниястаторных обмоток фазовращателя 7.Напряжение с ротора фазовращателя 7 поступает в формирователь 8 импульсов, где напряжейие синусоиды ограничивается,дифференцируется и формируется,врезультате чего получается фазовый импульс. Ротор Фазовращателя 7 выставляется так,чтобы внулевом положении оси импульс Форми"ровался в момент, когда счетчик 9находится в нулевом положении, длячего в схеме Формирователя 8 импульсов предусморена подстройкафазы. Таким образомк моменту возникновенияФазового импульса насчетчике 9 накапливается некотороедвоичное число, соответствующееуглу поворота ротора Фазовращателя7Фазовый импульс подается иа одиниз двух входов Фазового детектора17 и хактирующие входы регистров14, 21 памяти, На второй вход Фазового детектора 17, сбрасывающийвход счетчика 12 и вход ффустановкаО" триггера 16,подается ймпульсот блока 10 сравненля, Задачей блока 10 является поразрядное сравнениедвоичного кода, содержащегося врегистре 11, с непрерывно нарастающим двоичным кодом счетчика 9, Вмомент равенства кодов блок 10 выдает импульс сравнения. Триггер 16под действием сигналов с дешифратора15 и блока 10 сравнения формирует 5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 5 О 55 еО сигнал, определяющий направление движения исполнительного двигателя.Дешифратор 15, подключенный к выходам счетчика 9, выдает опорный импульс, соответствующий нулевому положению счетчика , Опорный импульс устанавливает триггер 16 в положение ф 1, а импульс сравнения - вположение 0, Уровень логической11 1 соответствует направлению движения к заданной косрдинате, а уровень логического " 0 - реверсу.Дешифратор 13, подключенный квыходам счетчика 12, формирует импульс, ширина которого определяетзону плавного регулирования относительно заданной координаты.Рассмотрим работу системы притрех разных фиксированых положениях фазового импульса.1) Положение фазового импульса не достигло заданной зоны.При этом под действием фазового импульса регистр 21 фиксирует значение логической 1 с выхода триггера 16, а регистр 14 - значение логического О, которое закрывает элемент И 19 и через инвертор 20 открывает элемент И 22.уровень логической 1с выхода регистра 21 через элементы И 22, ИЛИ 23 и усилитель 24 подается в двигатель 25, который быстро вращает ротор фазовращателя 7 до тех пор, пока импульсы сравнения и фазовый не совпадут.2) Положение фазового импульса достигло заданной координаты.При этом под действием фазового импульса регистр 14 фцксирует значение логической ф 1, которое открывает элемент И 19 и через инвертор 20 закрывает элемент И 22.Фазовый детектор 17 вырабатывает аналоговое напряжение, амплитуда . которого пропорциональна расстоянию между фазовым импульсом сравнения, а полярность либо положительная (если фазовый импульс следует до импульса сравнения), либо отрицательная (если фазовый импульс следует после импульса сравнения). В модуляторе 18 аналоговое напряжение формируется в последовательность широтно-модулированных импульсов, длительность которых пропорциональна расстоянию между фаэовым импульсом и импульсом сравнения. При совпадении этих импульсов сигнал на выходе ьюдулятора 18 представляет собой последовательность импульсов со скважностью, равной двум (сигнал типа фмеанцр). Модулированные по длительности импульсы через открытый элемент И 19 и элемент ИЛИ 23 поступают в усилитель.24, который сдвигает уровень логического Оф до уровня отрицательной полярности, а уровень логической 1 - до уровня положительной полярности. В рас"46 427 30 аз 3941/3 Подписно ЦНИИПИТираж 9 Патент,ул, Проектная Филиал ППП г Ужгород,сматриваемом случае, когда фазовый Импульс и импуйьс сравнения совпадают, средний уровень напряжения,поступающий на двигатель, равен нулю, т.е. двигатель останавливается.3) Положение Фазового импульса 5 перешло значение заданной зоны.При этом под действием фазового импульса регистр 21 Фиксирует значение логического О с выхода триггера 16, а регистр 14 - Значение 10 логического О, которое закрывает элемент И 19. Уровень логического О, присутствующий на выходе регистра 21 и, следовательно, на выходах элементов И 22 и ИЛИ 23, сдвигаетусилитель 24 до уровня отрицательной.полярности, под действием которого двигатель 25 быстро реверсируется. данное устройство для программного 20 управления обеспечивает релейное ре" гулирование следящей системы при больших рассогласованиях между заданным и текущим значениями координат и пропорциональное регулирова ние при малых сигналах рассогласования, что повышает быстродействие позиционирования. Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее фазорасщепитель, последовательно соединеные генератор импульсов и первый счетчик, другой вход которого подключен к выходам первого регистра через блок сравнения, подсоединенный выходомчерез Фазовый детектор к модулятору, последовательно соединенныефазовращатель и формирователь импульсов, выход которого подключен кдругому входу фазового детектора,и последовательно соединенные усилитель и двигатель, о т л и ч а ющ е е с я тем,что,с целью повышениябыстродействия устройства,в него ввецены делительчастоты, фильтры низких частот, последовательно соединенные второй счетчик, первый,дешифратор, триггер, второй регистр, первый элемент И и Элемент ИЛИ,;пОблецовательно соединенные второй дешифратор, третий регистр и инвертор, а также второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом третьего регистра, второй вход"с выходом модулятора, а выход черезэлемент ИЛИ - со входом усилителя,выходы второго счетчика соединеныс другими входами блока сравнения,а вход - с выходом генератора импульсов, подключенного через последовательно соединенные делительчастоты, Фазорасщепитель и фильтрынизких частоткфазовращателю выходформирователя импульсов соединен сдругими входами второго и третьегорегистров, а выход блока сравненияс другим входом триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 550622, кл. 6 05 В 19/18, 25.08,75.2. Авторское свидетельство СССРЮ 113082, кл. 6 05 в 19/18,1957 (прототип).