Устройство для синхронизации приводов

(19) 111) 13 64 ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ СА ВТОРСК ский,ехроиэики ССС76 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИИ(46) 15.04.84. Вюл. Ф 14 (72) А.П. Иантуло, А.Г. Ильин В.В, Петьков и О.Е, Скляров (71) Опытное конструкторсконологическое бюро с опытным водством Института металлофи АН УССР(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ПРИВОДОВ, содержащее двапривода, два преобразователя уголкод, генератор импульсов, выходомсвязанный со входом делителя часто-ты и первым входом коммутатора,второй вход которого соединен свыходом делителя частоты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения точности синхронизации,в устройство введены логическийблок и счетчик редукции, выходомсвязанный с первым входом логического блока и управляющим входомкоммутатора, выходом подключенногок первым входам приводов, управляющие входы которых соединены соответ" ственно с первым и вторым выходами логического блока, второй и третий . входы и третий выход которого связаны соответственно с выходами первого и второго преобразователей угол-код и одним входом счетчика редукции, другим . входом подключенного к первымвходам приводов, выходы которых связанысоответственно со входами первого и второго преобразователей угол-код.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что логический блок, вьп 1 олнен в виде двух ВЗ-триггеров . и трех элементов И, первые входы которых соединены между собой и являются первым входом логического блока, первый выход первого триггера подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, третий вход второго элемента И связан с первым выходом второго триггера, третий вход третьего элемента И подключен ка второму выходу первого триггера, третий вход второго элемента И соединен со вто-.рым выходом второго триггера, первые входы триггеров соединены с выходом второго элемента И, вторые входы триггеров, выходы первого, третьего и второго элементов И являются соответственно вторым и третьим входами, первым, вторым и третьим выходами логического блока.Изобретение относится к системам,управления и регулирования и можетбыть использовано для синхронизацииприьодов, например шаговых,Известно устройство синхронизации вращения дисков, содержащее магнитные диски с нанесенными на нихметками, которые совместно с магнитными детекторами образуют датчикискорости, фазовый детектор, подключенный к выходу датчиков скорости,интегратор, подключенный через цифроаналоговый преобразователь к выходу фазового детектора, две схемыуправления ведомым и ведущим приводами Г) 1Известное устройство обладаетвременной нестабильностью скорости,поскольку ведущий привод выполненнезамкнутым, т,е. датчик скоростине включен в регулирование этим приводом. Ведомый привод отслеживаетскорость ведущего привода в большом динамическом диапазоне иэ-забольших колебаний скорости последнего. В результате устройство обладает погрешностью синхронизации,Кроме того, известная конструкциядатчиков скорости не позволяет компенсировать погрешность синхронизации которая возникает из-за эксцентрисета вала и диска.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст"ройство для синхронизации приводов,содержащее генератор импульсов, подключенный к делителю частоты, усилитель, вход которого подключен кблоку сравнения, а выход - ко второму приводу, преобразователи уголкод, реверсивные счетчики, коммута".тор, два датчика положения первогопривода, импульсный датчик положениявторого привода, фазовый дискриминатор, вход которого подключен к датчйкам приводов и преобразователюугол-код второго привода, а выходобъединен с одним иэ входов коммутатора, два других входа которогоподключены к выходам генератораимпульсов и делителя частоты, а выходы - к входам реверсивных счетчиков, входы которых подключены к выходам преобразователей угол-код, а .выходы - ко второму входу блока. сравнения. Описанное устройствопозволяет реализовать синфазное вра"щение двух точек валов и, соответственно, приводимых ими в движение10 рабочих органов. При этом оно изменяет угловое (Фазовое), рассогда - сование двух валов и в преде- лак заданной величины этого рассогласования (погрешность перерегулирования) регулирует скорость второго привода относительно первого Г 2 3.Однако в гониометрических устройствах (в частности, в рентгеновских ) часто возникает необходимость производить измерения угловых положений двух (и более) вращающихсяобъектов таким образом, чтобы приращения углов по двумили более координатами за строго определенный отрезок времени были одинаковы, т.е.привязка должна осуществлятьсяне .только одного вала к друго му, а к базовому отсчету времени. Решение такой задачи особен.но затруднено, когда между валомдвигателя и преобразователем уголкод установлен механический редук тор. В случае использования известного устройства в автоматическихгониоМетрах ему присуща недостаточная точность синхронизации приводов. Это обусловлено наличием ЗО погрешности перемещения, вносимойредуктором, а также отсутствиемсвязи между преобразователем уголкод ведещуго вала и его приводом,что ведет к дополнительной погрешности вследствие колебаний скорости этого вача. Кроме того, припривязке измерений к базовому отсчету времени известное устройствоиэ-за своих конструктивных особенкостей не учитывает время вхожденияв синхронизм.Цель изобретения - повышениеточности синхронизации приводов.Для достижения поставленной цели 45в устройство, содержащее два привода,два преобразователя угол-код, генера, тор импульсов, выходом связанный совходом делителя частоты и первым вхо. дом коммутатора, второй. вход которогосоединен с выходом делителя частоты, 50введены логический блок и счетчикредукции, выходом связанный с первьщвходом логического блока и управляющим входом коммутатора, выходомподключенного к первым входам приводов, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и) вторым выходами логического блока,второй и третий входы и третий выход которого связаны соответствен-но с выходами первого и второгопреобразователей угол-код и однимвходом счетчика редукции, другимвходом подключенного к первым входам приводов, выходы которых связаны соответственно со входами первого и второго преобразователейугол-код.Логический блок выполнен в видедвух КБ в . триггеров и трех элементов И, первые входы которых соединены между собой и чвляются первым входом логического блока, первый выход первого триггера подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третий вход второго элемента И связан с первым выходом второго триггера, третий входтретьего элемента И подключен к второму выходу первого триггера, третий вход"второго элемента И соединен со вторым выходом второго триг-гера, первые входы триггеров. соединены с выходом второго элемента И,вторые входы триггеров, выходы перного, третьего и второго элементовИ являются соответственно вторым итретьим входами, первым, вторым итретьим выходами логического блока.На чертеже представлена блоксхема устройства,Устройство содержит генераторимпульсов 1, делитель частоты 2,коммутатор 3, счетчик редукции 4,первый привод 5, состоящий из блока 6 управления двигателем, двига-.. тель , редуктора 8, второй привод 9, состоящий из блока 10 управления двигателем, двигателя 11,редуктора 12, преобразователь уголкод 13 первого привода, преобразователь угол-код 14 второго привода,логический блок 15, включающий всебя КЗ - триггеры 16 и 17 и элементы И 18 - 20.При этом выход генератора 1 подключен к входу делителя частоты 2и коммутатора 3, выход делителячастоты 2 - ко второму входу коммутатора 3, выход коммутатора 3 подкл;очен ко входу счетчика редукции 4и к каждому первому входу приводов 5и 9, выход счетчика редукции 4 подключен к управляющему входу коммутатора 3, а также к входу элемен тов И 18 - 20 логического блока 15,выходы преобразователей угол-код 13и 14 подключены к входам КБ - триг геров 16 и 17 соответственно, выход,элемента И 18 - ко второму входусчетчика редукции 4, выходы элементов И 19 и 20 подключены ко вторымвходам блоков управления двигателями 6 и 1 О соответственно,Счетчик редукции 4 может быть выполнен, например, в виде счетчикас дешифратором, в общем случаесчетчик редукции имеет коэффициентпересчета, равный коэффициенту редукции редуктора, умноженному на 5 10 отношение единицы дискретности измерения преобразователя угол-кодк шагу перемещения вала двигателя,Блоки управления двигателями 6 и 10могут быть реализованы, например,на основе универсальных сдвиговь 1 хрегистров,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии до,поступления команды "Старт" от ЭВИ (на 15 20 При этом возможны следующие варианты работы устройства.При отставании во времени обоих валов приводов на выходе обоих пре 55 чертеже не показана ) генератор 1д 5 не работает, сигналы на выходахпреобразователей угол-код, логического блока и счетчика редукции равны нулю. При поступлении команды"Старт" на вход генератора .1 он вырабатывает последовательность импульсов, которая поступает на делитель частоты 2, который подает им"пульсы пониженной частоты черезкоммутатор 3 одновременно на два привода 5 и 9, атакже на счетный входсчетчика редукции 4.,Приводы 5 и 9 вращают преобразователи угол-код 13 и 14 , Счетчикредукции считает число, пропорциональное времени измерения, завися 40 .щее от частоты импульсов, поступающих от коммутатора 3.Призаполнении счетчика редук-.;:ции 4 он становится на самоблокировку, при этом на его выходе появляется сигнал, который фиксируетмомент, когда информация с преобразователей угол-код 13 и 14 должна измениться на единицу дискретности.Сигнал на выходе счетчика 4 является опорным синхронизирующим сигналом, привязанным к базовому отсчетувремени, .т.е. к моменту, заданному командой "Старт",актор М. Порфенова Составитель МигаленкоТехред Т,Дубинчак корректор М. Шарони Заказ 2241/45 ПодписноеР ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и сткрытий 113035, Москва, Ж, Раушская на"Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1086409 образователей угол-код 13 и 14 не происходит смены информации, т. е.сигналы на их выходах равны нулю.При этом сигнал с выхода счетчика редукций 4 поступает на управляю-.щий вход коммутатора 3, которыйпереключается на выход генератора 1, на приводы 5 и 9 поступают импульсы высокой частоты с генератора 1. При отставании во времени только одного из приводов, например привода 9, сигнал на выходе преобразователя угол-код 14 отсутствует, а с выхода преобразователя уголкод 13 сигнал поступает на триггер 16, Триггер 16 опрокидывается, и на выходе элемента И 19 появляется сигнал, поступающий на управляющий вход блока б управления двигателем, блокируя прохождение импульсов на привод 5. В то же время на привод бпоступают импульсы максимальной частоты от генератора импульсов 1.При опережении во времени обоих валов сигналы с выходов преобразователей угол-код поступают соответственно на второй и третий входы логического блока, при этом тригге" ры 16 и 17 опрокидываются в единич. ное состояние, и на выходе элемента И 18 появляется сигнал, поступающий на третий выход логического блока 15. Этот сигнал устанавливает в исходное нулевое состояние счет-чнк редукции 4 и триггеры 16 н 17,По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство , благодаря . введению в него счетчика редукции. и логического блока и новых взаимо связей, позволяет уменьшить погрешность синхронизации, а также привязать. измерения углов к базовому отсчету, времени.