Устройство для программного управления

Сфефз Сфветскнк Сфциалнстичфсни в Реслублин(51) М. Кл.з с присоединением заявки йо(23) Приоритет 6 05 В 19/18 ГосударствениыЯ комитет СССР но делам изобретениЯ и открытнЯОпубликовано 23,11,81. Бюллетень Й 943 Дата опубликования описания 23. 11. 81(72) Авторы изобретения И.В. Руткевич, В.Н. Филиппович,. Г.А. Найденов и В.А. Дубовский 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ м т х устр ействи ования исполн вается ичины тельна пряассогИзобретение относится к система программного управления и может бы ь использовано, например, в системах управления электроприводами роботов. 5 манипуляторов, а также в системах автоматического управления, применяемых в самых различных областях промышленности.Известна цифровая система управления, содержащая последовательно соединенные задающее устройство,сравнивающее устройство (цифровой сумматор)., регистр управления, преобразователь код-напряжение, корректирующее устройство, усилительно-пре образовательное устройство, исполнительный двигатель; механически связанный через редуктор с кодовым датчиком, выход которого подключен ко входу сравнивающего устройства, и 20 блок синхронизации (11 .Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для программного управления, содержащее последователь" но соединенные задающий блок, блок контроля отработки перемещения (сумматор), преобразователь код-напряжение, блок сравнения, усилитель мощности, исполнительный двигатель,механически связанный через редуктор с датчиками положения и скорости, выходы которых подключены ко второму входу блока контроля отработки перемещения и ко второму входу блока сравнения 21.Недостатком известны ойств является низкое быстрод е и возможность перерегулир Это объясняется тем, что к и ному двигателю прикладыжение, зависящее от вел Р ласования.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный со входом формирователя временных интервалов, датчик положения, датчик скорости, последовательно соединенные преобразователь код-напряжение, блок сравнения и усилитель мощности, блок задания, выходом подключенный ко входу блока контроля отработки перемещения и эадатчик временных интервалов, выходом соединенный со вторым входом формирователя временных интервалов, введены по 883872следовательно соединенные формирователь сигналов записи, первый логический блок, блок памяти, второй логический блок и компаратор, выходкоторого подключен ко второму входупервого логического блока, третьимвходом соединенный с выходом блокаконтроля отраьотки перемещения и вторым входом компаратора, выход датчика положения подключен к четвертомувходу первого логического блока и ковторым входам второго логического блока,блока контроля отработки перемещенияи формирователя сигналов записи,выходом подключенного к пятому входупервого логического блока, а выходдатчика скорости соединен со вторымвходом блока сравнения.На чертеже представлена блок-схемаустройства,Устройство содержит блок 1 заданиявторой логический блок 2,блок 3 контроля отработки перемещения, компаратор 4, задатчик 5 временных интервалов, блок 6 памяти, первый логический блок 7, формирователь 8 сигналов .записи, формирователь 9 временных интервалов, преобразователь 10 код-напряжение, генератор 11 импульсов,блок 12 сравнения, датчик 13 скорости,усилитель 14 мощности, исполнительныйдвигатель 15, нагрузка 16, датчик 17положения.Блок 1 задания задает величину инаправление требуемого перемещениянагрузки в виде двоичного кода,Первый и второй логические блоки 7 и 2устройства выполняют логические функции. Блок 3 контроля отработки перемещения сравнивает величину требуемого перемешения с величиной действительного положения нагрузки 16;поступающей с выхода датчика 17 положения, и выдает на выход величину разности. Компаратор 4 сравнивает кодна выходе блока 3 контроля отработкиперемещения либо с кодом на выходеблока 6, либо с кодом на выходе датчика 17 положения. Задатчик 5 передает величину выбранного операторомвременного интервала в Формирователь9 временного интервала, в которомпроисходит подсчет импульсов, поступающих с генератора 11 импульсов, иФормируются сигналы в конце каждоговременного интервала.В блоке 6 памяти хранится закон оптимального изменения скорости при торможении. Формирователь 8 сигналов записи сравнивает приращения координат за, текуший интервал времени с предыдущим. Блок 12 сравнивает желаемое значение скорости с действительным и выдает значение их разности на усилитель 14 мошности. Блок 12 сов местно с усилителем 14 мощности, исполнительным органом 15, датчиком 13 скорости, нагрузкой 16, датчиком 17 положения и блоком 3 контроля отра 15 2025 ЗО35 40 45 ботки перемешения образуют контурырегулирования по скорости и по положению.Устройство работает следующим образом,Сигнал из блока 1 поступает на блок 3 и через блок 7,преобразователь 10 код-напряжение и блок 12 сравнения поступает на усилитель 14 мощности, Устройство начинает разгон.В формирователь 8 сигналов записи поступают сигналы от блока 9 и информация о перемещении исполнительногооргана. В блоке 8 происходит сравнение прирацений координат за текущий интервал времени с предыдущимиесли эта величина прирацеиия превышает допустимое отклонение по скорости, то на выходе формирователя 8 формируется сигнал записи; при равенстве приращений происходит обобщение движения в двух, трех и т.д. интервалах времени. ОбобШение происходит до тех пор, пока неравенство приращений не составит величины, превышающей допустимое отклонение от скорости, после чего формируется сигнал записи.По этому сигналу происходит запись в блок 6 памяти информации о перемешении, поступаюцей с датчика 1.7 положения, и информации о величине временного интервала, за который произведено это перемещение, поступающей с формирователя 9. Запись прекращается с переходом устройства на режим движения с постоянной скоростью, т.е.,в момент окончания разгона.1На выходе первого логического блока 7 устанавливается последний записанный в блоке 6 код. При равенстве оставшегося пути перемещения значению пути разгона код на выходе блока 3 контроля отработки перемещения становится равным последнему, записанному в блоке 6 коду, и на выходе коммутатора 4 появляется сигнал, по которому из блока 6 происходит дискретная выборка значений скорости, соответствующих оптимальномузакону торможения (в обратном порядкепо сравнению с режимом разгона),Приперемещениях на малые расстояния,т,е. в случаях когда устройство, не выходя на режим движения с постоянной скоростью, должно тормозиться, второе логическое устройство 2 отсылает в компаратор 4 не последний записанный в блоке 6 памяти код, а показания цатчика 17 положения, где происходит сравнение показаний датчика 17 положения с кодом на выходе блока 3.60 контроля отработки перемещения. Присовпадениикодов начинается торможение аналогично описанному. С окончанием процесса торможения на выходе блока 3 контроля отработки перемещения появляется "О", первое логи5Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный со вхо дом формирователя временных интервалов, датчик положения, датчик скорости, последовательно соединенные преобразователь код-напряжение, блок сравнения и усилитель мощности, блок задания, выходом подключенный ко входу блока контроля отработки перемещения и задатчик временных интервалов, выходом соединенный со вторым входом формирователя временных интерНКИПИ Заказ 10230/72 Тиран 943 Подписное Ужгород,ул.Проектная,4 тентф тиал П ческое устройство 7 приходит в исходное состояние, и выхоП блока 3 кон троля отработки перемещения через первое логическое устройство 7 подключается к преобразователю 10 коднапряжение. Таким образом,устройство приходит в исходное состояние.В предлагаемом устройстве торможение осуществляется по оптимальному закону, хранящемуся в запоминающем блоке. Благодаря этому обеспечивается максимально возможное быстродействие устройства. Устройство также обеспечивает монотонные и быстродействующие переходные процессы. валов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия устройства, в негО введеныпоследовательно соединенные формирователь сигналов записи, первыйлогический блок, блок памяти, второйлогический блок и компаратор, выходкоторого подключен ко второму входупервого логического блока, третьимвходом соединенного с выходом блокаконтроля отработки перемещения ивторым входом компаратора, выходдатчика положения подключен к четвертому входу первого логического блокаи ко вторым входам второго логического блока, блока контроля отработкиперемещения и формирователя сигналовзаписи, выходом подключенного к пятому входу первого логического блока,а выход датчика скорости соединен совторым входом блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Батоврин И.А. и др. Цифровыесистемы управления злектроприводами.Л., "Энергия", 1977, гл. Ч 111,с, 241.2. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровыхвычислительных устройств. М.,