Интерполятор

Союз Советских Социалистических РеспублнкОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ИЗЛЬСТВУ(22) Заявлено 260379 (21 2755063/18-24 с присоединением заявки ЙУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель , Ленинградский ордена Ленина электротехническийинститут им, .В,И. Ульянова (Ленина)(54) ИНТЕРПОЛЯТОР тение относится к числовому ому управлению и может найти е в системах согласованного нескольких координат стан- имер металлорежущих, робо 5 динатографов,Изобрепрограммнпримененидвиженияков, напртов, коор 10 15 20 иО Известен функциональный интерполятор, обеспечивающий небольшое вре мя преобразования Т за счет того, ч одна из координат управляется непосредственно частотою Г тактового генератора, хотя на другую при этом подается пониженная частота 6 . При ЭТОМ Т = - 1 1т19 О Г 1Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный интерполятор,содержа щий последовательно соединенные так товый генератор, элемент "Запретф, счетчик, первый выход которого соедн нен со вторым входом элемента Запрет", а остальные и выходов подклю чены через элементы совпадения И, ИИ к соответствующим ивхор+рдам собирательной схемы, а также регистр, и выходов которого соедине ны со вторыми входами элементов совпадения И И И, и коммутатор, соедийяющйй вйходы элемента"Запрет" и сооирательной схемы с координатами станка х, у 23.Недостатком известных интерполяторов является значительное время преобразования .в случае неидентичных приводов координат, так как тактовая частота Г, всегда выбирается исходя из максимально допустимой приводами скорости нарастания сигнала. Если частота приемистости привода одной из координат выше, чем у привода другой, то в качестве Г выбирается меньшая из этих частот, и в результате возможности другого, более быстродействующего, привода не использу-ются. Поэтому желательно так организовать работу интерполятора, чтобы обеспечить функционирование каждого из приводов координат на частоте его приемистости.Цель изобретения - повышение быстродействия интерполятора.Для достижен я поставленной цели в интерполятор, содержащий последовательно соединенные регистр, группу элементов И, элемент ИЛИ и коммутатор, второй вход которого соединен со входом счетчика и выходом первого генератора тактовых импульсов через первый элемент "Запрет", подключенныйвторым входом к выходу счетчика, введены последовательно соединенные второй генератор тактовых импульсов ивторой элемент "Запрет", выход которого подключен к третьему входу коммутатора, а второй вход - к выходусчетчика,На фиг. 1 изображена функциональ 1 ная схема интерполятора; на фиг. 2диаграмма его работы.Интерполятор содержит последовательно соединенные первый генератор 1тактовых импульсов, первый элемент 2"Запрет", счетчик 3, элемент ИЛИ 4,регистр 5, коммутатор б, второй генератор 7 тактовых импульсов, второйэлемент 8 "Запрет" и группа элементов И 9.Интерполятор работает следующимобразом.Пусть частота приемистости приводакоординаты у большечастоты приемис- Ютости привода координаты х; Г - частота генератора 1, равная частотеприемистости привода координаты у;- частота генератора 7, равнаяьчастоте приемистости привода координаты х; й , М - соответствующиекаждой из этих частот максимальныеколичества импульсов, отрабатываемыхприводами в единицу времени.Л.:: г 9совьюГ МГйщах30Если отрабатываемый отрезок прямой о расположен к оси х под угломс А с приводы координат управляются йоследовательностями импульсов й, й причемй вй г 9()=й .г 9( -4, ),УХ М 2 тай М 11откудайу й , й х сопрягО;вмхх 40Если же отрабатываемый отрезокпрямой о) расположен к оси х подуглом д )Ы , приводы координатуправляются г 1 оследовательностямиимпульсов й , МХ , причем1йсоп 51 МХ щ йг 9Интерполятор работает следующимобразом.Для отработки отрезка о в счет- учик 3 заносится читало й, в регистр5 - код отношения .- , коммутатор4 глйх ф6 подключает элемс,нт йлИ 4 к координате у, элемент 8 - к координате х.Элемент 2 пропускает импульсы генератора 1 на вход счетчика 3 до момента. появления выходного импульсасчетчика, т.е. разрешает отсчитатьколичество импульсов М . На выходеэлемента ИЛИ 4 после умножения йна содержимое регистра 5 возникает 0количество импульсов й , котороечерез коммутатор б поступает накоординату у. На выходе элемента 8.за это же время возникает количествоимпульсов й, которое через коммутатор б поступает на координату х. Таким образом, интерполятор обеспечивает работу координаты х на тактовой частоте Г, а импульсы координаты у равномерно распределяет наинтервале Т, равном й периодов тактовой частоты ГДля отработки отрезка о) в счетчик 3 заносится число йу, в регистр5 - код отношения г 9 А; , коммутатор бподключает элемент ИЛЙ 4 к координате х, а элемент 2 - к координате у.Элемент 2 пропускает импульсы генератора 1 на вход счетчика 3 до момента появления выходного импульса счетчика, т.е. разрешает отсчитать количество импульсов йу. На выходе элемента ИЛИ 4, после умножения Му насодержимое регистра 5 возникает количество импульсов йх , которое через коммутатор б й поступает на координату х. Одновременно элемент 2пропускает через коммутатор б импульсов на координату уТаким образом, интерполятор обеспечивает работу координаты у на тактовой частоте Г , а импульсы координаты х равномерно распределяет наинтервале Т, равном йу периодов тактовой частоты Гз,Заявляемый интерполятор реализуется на той же элементной базе, чтои прототип. Коммутатором являетсябесконтактный дешифратор или контактный переключатель, Коды приращений и функций от тангенсов вводятся с внешнего нрограммоносителя. Вслучае идентичных приводов координатчастоты Г и Г принимаются равными.Эффективность предлагаемого интерполятора тем выше, чем существеннее различие приводов координат. Такрасчет, проведенный для координатографа с шаговыми двигателями ШД(шаг 1,5 , частота приемистости800 Гц) по одной координате и ШД(шаг 1, 50, частота приемистости1300 Гц) по другой координате показал, что применение тока интерполя-,тора позволяет сократить время преобразования в 1,3 раза, по сравнениюс известным, не позволяющим повыситьтактовую частоту более, чем до 8 ООГц.Аналогичный расчет для приводов обычного исполнения намоточного станкаВН/180 С, допускающих ускорения 11 м/с по одной координате и13 м/с - по другой, показал возможность сокращения времени преобразования в 1,1 раза, по сравнению сизвестным. Формула изобретенияИнтерполятор, содержащий последо 1вательно соединенные регистр, группу элементов И, элемент ИЛИ и коммутатор, второй вход которого соединен807237 фиг. Составитель Н. Бвлинковаедактор Б. Лазаренко Техред Н. Майэрош Корректор М. Кост Подписноекомитета СССР .и открытийкая наб., д. 4 Тираж 951 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, 3-35, РаушЗаказ 283/7 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,со входом счетчика и выходом первого генератора тактовых импульсовчерез первый элемент "Запрет", подключенный вторым входом к выходусчетчика, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия интерполятора, в него введены последовательно соединенные второй генератор тактовых импульсов ивторой элемент ".Запрет", выход которого подключен к третьему входу коммутатора, а второй вход ц - к выходусчетчика. Источники инф 1 мации,принятые во внимани:;,ри экспертизе1. Патент ФРГ Р 2201924,кл. С 05 В 19/18, 1976.2. Автоматические построителиграфиков ЦВМ. Под ред. Н. И. Урьева,М., "Энергия", 1979, с,37-38,рис, 2-17 (прототип).