Цифровая следящая система управления

9 9109 ОПУБЛИ К 5/02 0 ГОСУДАРСТВЕ ДЕЛАМ ИЗ КОМИТЕТ СССРКИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Ботоврин А,А. идр. Цифровая система управления электроприводами. Л., "Энерзю",1977,зл. 8, с. 241.Авторское свидетельство СССР В 438984, кл. 6 05 В 15/02, 1973.(54)(57) ЦИФРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая первое корректирующее устройство положения и после довательно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, связанный через редуктор с цифровым датчиком, о т л и ч а ю щ а я с я тем,. Что, с цельюповьвения быстродействия и точности поэиционирования системы, в нее введены первое логическое устройство и последовательно соединенные блок задания скорости, формирователь импульсов скорости,. второе корректирующее устройство и второе лоГическое устройство, выход которого соединен с входом усилителя мощности, вход пер ного логического устройства соединен с выходом цифрового датчика, первый выход первого логического устройства подключен к второму входу второго, корректирующего устройства, а второй, и третий выходы - к первому и второму входам первого корректирующего устрой- р ства соответственно, вторым выходом соединенного с третьим входом второго логического устройства.Изобретения относится к классу цифровых позиционных следящих систем управления электроприводами и может использоваться в .системах автоматического управления, применяемых в са мых различных областях промышленности, в частности в системах управления электроприводами роботов.Известная цифровая следящая система, содержащая последовательно соеди 10 ванные задающее устройство, цифровой сумматор, регистры управления, преобразователь код-напряжение, корректи. рующее устройство, усилительно-преобразовательное устройство, исполнительный двигатель, механически связанный через редуктор с кодовым датчиком, выход которого подключен к входу цифрового сумматора, тахогенератор, расположенный на валу исполни тельного двигателя, и блок синхронизации.Наиболее близким по технической сущности является цифровая следящая система, содержащая последовательно соединенные корректирующее устройство (включающее задающее устройство, цифровой сумматор, преобразователь коднапряжение, корректирующий контур), усилительно-преобразовательное устрой- З 0 ство, исполнительный двигатель, механически связанный через редуктор с тахогенератором и кодовым датчиком, выход которого подключен к входу цифрового сумматора, вторые выходы задаю-З 5 щего устройства и регистра управления через схему ИЛИ подключены к входу переключателя, соединяющего тахогенератор с.вторым входом усилительнопреобразовательного .устройства. 40Недостатками известных цифровых позиционных систем управления являются: наличие цифроаналоговых преобразователей и устройств синхронизации; не эффективное использование 45 возможностей датчиков (для измерения различных параметров - скорости, величины и направления - используется отдельно несколько датчиков).Все это существенно снижает быстро. 50 действие, точность позиционирования и помехоустойчивость системы.Целью изобретения является повышение быстродействия и точности позиционирования системы, 55Цель достигается тем, что в извест ную цифровую следящую систему управления, содержащую первое корректирующее устройство положения и последова- тельно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, связанный через редуктор с цифровым датчиком, введены первое логическое устрой ство и последовательно соединенные блок задания скорости, формирователь импульсов скорости, второе корректирующее устройство и второе логическое устроиство, выход которого соединен с входом усилителя мощности, вход первого логического устройства соединен с выходом цифрового датчика, первый выход первого логического устройстваподключен к второму Входу второго корректирующего устройства, а второй и третий выходы - к первому и второму входам первого корректирующего устройства соответственно, вторыМ выходом соединенного с третьим входом второго логического устройства.Такое решение .позволит повысить быстродействие и точность позиционирования системы. На чертеже изображена блок-схемапредлагаемой цифровой следящей систе"мы управления.Система состоит из последовательно соединенных первого корректирую.щего. устройства 1, блока 2 заданияскорости, ."ормирователя 3 импульсовскорости, второго корректирующегоустройства ч скорости, второго логи,ческого устройства 5 выборки группыключей усилителя мощности, усилителя .6 мощности, исполнительного двигателя 7, цифрового датчика 8, первогологического. устройства 9 определениявеличины, скорости и направления перемещения,Система работает следующим образом.В начальный момент направление эращения исполнительного двигателя 7 ивыбор группы ключей б.определяется,логическим сигналом о направленииперемещения , поступающим .на первыйвход устройства 1 от внешнего устройства, Отработка величины рассогласова.ния , поступающего на второй входкорректирующего устройства 1 от внешнего устройства, осуществляется .приналичии от устройства 9 определениявеличины, скорости и направления пе-ремещения логического сигнала, подтверждающего направление требуемого перемещения двигателя 7. Устройство 1 на,основании величины двоичного кода о требуемом перемещении Я формирует значе:Редактор Л,Письман Техред Л.Олейник Корректор О.Луговая Заказ 3626/4 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ние номинальной скорости Я но в виде двоичного параллельного кода, поступающего на вход блока 2, и определяет моменты достижения системой номинального значения скорости и переключения системы на режим торможения,Блок 2 предназначен для обеспечения постепенного достижения системой значения скорости, соответствующего значению 2 м , а в момент перехода системы на режим торможения - для постеленного понижения скорости с номинального значения до нуля и выдает на вход формирователя 3 текущее значение скоростиЯ (С) в виде двоичного параллельного кода. Формирователь 1 формирует импульсы желаемой скорости в виде двоичного последовательного кода, частота которых является функцией текущего значения скорости Е,=РЯ (1)3, поступающие на первый вход второго корректирующего устройства 4, на второй вход которого поступают им пульсы скорости от устройства 9. Корректирующее устройство скорости 4 вводится для улучшения динамических характеристик, увеличения диапазона регулирования скорости и хранения текущего значения сигнала управ ления П(С).В момент несовпадения. импульсов желаемой и истинной скорости устройство 4 формирует команды на началоцикла измерения, направление измерения (знак).Результат измерения является текущим значением сигнала управления .П(С) в цифровой форме, который поступает на первый вход устройства 5.Устройство 5 на основании знаков направления перемещения и направления 10 измерения от корректирующего. устройства,1 и устройства 4, поступающихна его второй и третий входы, подключает соответствующую группу ключейусилителя мощности 6 и осуществляетуправление исполнительным двигателем 7.В предлагаемой системе измерениевеличины, скорости и направления перемещения объекта управления осуществляется одним цифровым датчиком илогическим устройством, в то времякак в известных системах того же назначения для измерения различных параметров перемещения используется отдельно несколько датчиков. Логическоеустройство позволяет повысйть чувствительность датчика, стабилизировать содержимое реверсивного счетчика корректирующего устройства положе.30ния, а тем самым устранить влияниеколебательного процесса, увеличитьточность позиционирования и быстродействие системы.