Круговой интерполятор с оценочной функцией

5593/18-24 Государстаенн Совета Мннис по лелям изои откры й комитетров СССРбретенийтий(22) Заявлено 28.05.7 б (2 45) Дата опубликования Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в контурных системах цифрового программного управления металлорежущими станкамй.Известен интерполятор, содержащий генератор тактирующих импульсов, преобразователь число-напряжение, блоки задания скорости и блок задания перемещений с несколькими промежуточными запоминающими устройствами )11 .Недостатком этого интерполятора являются ограниченная область применения (например, невозможность отработки в одном кадре криволинейных поверхностей), меньшая точность алгоритма по сравнению с методом оценочной функции.Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является круговой интерполятср с оценочной Функцией 121, содержащий запоминающее устройство, подключенное к преобразователю кода, измерителю перемещений и исполнительному блоку и через последовательно соединенные блок задания скорости, блок синхронизации, сумматор и триггер знака к исполнительному блоку, входы которого подключены непосредственно и через измеритель перемещения к б у задания скорости, выход и я и мещения соединен со м умм ра, блока памяти и б з ния рости.Недостатком этого интерполятора является его сложность, так как для построения такого интерполятора необ ходимо иметь сумматор для определепи знака и величины оценочной Функции и регистры для измерения текущей коо динаты, а при большом объеме памяти интерполятора эти регистры имеют бол шое число разрядов н относительно сложны,Целью изобретения является упрощение интерполятора и расширение его области применения.Это достигается тем, что в интер" полятор введен блок алгебраического суммирования, входы которого подключены к выходам запоминающего устройства, блока синхронизации и измерителя перемещения, а выходы - ко входам запоминающего устройства и сумматора, входы запоминающего устройства подключены к выходам блока ввода программы, блока синхронизации и измерителя перемещений, а выход - ко входам пре 638916обраэователя кода, из:арктеля перемещений и исполнительного блока,На чертеже представлена структурнаясхема кругового кнтерпслятсра.Круговой интерполятср содержит запоминающее устройство 1, включающийв себя блок 2 памяти кадра, блок 3ввода и блок 4 памяти текущего значения координат, блок 5 алгебраического суммирования, объединяющий реверсквный счетчик б и схему 7 управления реверсивным счетчиком, а также 1 Опреобразователь 8 кода сумматор 9с триггером 10 знака, блок 11 заданияскорости, синхронизатор 12, состоящийиз генератора 13 подтактсв и генератора 14 тактов, измеритель 15 перемещения и исполнительный блок 16,Информация кадра заносится в параллельно-последовательном коде вблок 2 памяти кадра к распределяется на все устройства кнтеополятора.Данные о начальной величине первой и второй координат интерпслируемсго отрезка вводятся в блок 4 памяти текущего значения координатданные о плоскости обработки к знаках координат - в исполнительный блок2516, о длине,цуг окружности (суммарное перемещение по обеим координатам) - в измеритель 3.5 перемещения,о скорости и величине участка торможения - в блок 11 задания скорости.После записи инФормацкк в блоке2 памяти кадра начинается напосредстВенная обработка кадра. Импульсскорости с блока 11 задания скоростизапускает синхронизатор 12, который 35осуществляет временное разделениеариФметических и логических операций по разрядам системы счисления,Количество тактов генератора 14 тактов определяется числом разрядов,входящих в ту илк иную координату ввыбранной системе счисления так, дляшестизначного числа количество тактов равно шести независимо оттемы счисления) Количество псдтакщтсв генератора 13 подтактов зависятот необходимого разделения во временилогических операций при выполнениидействия над каждым кз разрядов числа.В данном конкретном случае при шестиразрядном десятичном числе (шестьдвсячно-десятичных татрац) количествотактов на каждый импульс скорости равно шести, а ксличаство подтактов накаждый такттрем, Таким образом,по первому такту производятся операции 655над младшим разрядом, по второму такту - операции над вторым оаэрядомсправа и т,д.Первый подтакт считывает черезблок 3 ввода иэ блока 4 памяти теку" 6 Ощего значения коорцкнат тетрады покаждому из тактов начинал с младшегоразряда. Выбор первой яли второй коор.динаты осуществляется в зависимостиот состояния триггера 10 знака исполнктельньи блоком 16, Считанная тетрада распределяется по двум каналам, записывается пс этому же подтакту через преобразователь 8 кода в сумматор 9 накапливающего типа с последовальным вводом разрядов слагаемых и в реверсивный счетчик б, В преобразователе 8 кода осуществляется поразрядное удвоение значения текущей координаты и либо преобразование удвоенного энаенкя координаты из прямого в обратный коц для убывающей координаты, либо передача прямого кода непосредственно для возрастающей координаты. Этя преобразования необходимы в силу .ого,что удвоенное значение убывающей кооодкнаты всегда вычитается из ".одержимого сумматора 9, а удвоенное значение возрастающей координаты суммируется с отрицательным числом, находящимся в сумматоре 9, Так,для убывающей координаты число, взятое из блока 4 памяти текущего значения координат, начиная с младшего разряда умножается на два,возникший при этом перенос запоминается и передается последующему разряду, а полученный младший разряд путем инвертирования содержимого двоично-десятичной тетрады преобразуется в обратный код. И так последовательно по всем разрядам. Полученный код подается для суммирования предыдущего значения оценочной Функции сумматором 9, куда также из схемы 7 управления реверсивным счетчиком подается положительная единица на его младший разряд, необходимая для выполнения алгоритма положительная едини. ца суммируется с удвоенным значением текущей координаты, взятым сс знаком плюс для возрастающей координаты и со знаком минус для убывающей координаты) .Аналогичные операции осуществляются в том случае, если координата возрастающая, При этом к значению оценочной Функции с сумматора 9, которое берется в обратном коде, добавляется удвоенное текущее положительное значение возрастающей координаты, Операции суммирования илк вычитания удвоенного значения текущей координаты и единицы с содержимым сумматора 9 осуществляются с каждым приходом импульса скорости с блока 11 задания скорости.Распределение импульсов скорости по каналам осуществляется следующим образом, Если знак оценочной Функции отрицательный, что регистрируется триггером 10 знака, то берется возрастающая координата и шаг делается по этой координате, если знак положительный, то берется убывающая координата, а шаг делается по этой координате.Для преобразования начального значения координат, записанного в блок 4памяти текущего значения координат, в текущие координаты служит блок 5 алгебраического суммирования. С каждым шагом по убывающей координате ее начальное значение необходимо уменьшать на единицу, а при шаге по возрастающей координате увеличивать на единицуСчитанная в реверсивный счетчик б первым подтактом из блока 4 памяти текущего значения координаты двоичнодесятичная тетрада младшего разряда увеличивается (уменьшается) на одну единицу по второму подтакту. Единица поступает в реверсивный счетчик 6 со схемы 7 управления реверсивным счетчиком, Если при сложении (вычитании) единицы с младшим разрядом возникает перенос, то он запоминается и подается для сложения со следующим разрядом во время второго подтакта соответствующего такта и т.д. Результат сложения в реверсивном счетчике б по третьему подтакту записывается в блок 4 памяти текущего значения координат на то место, откуда была взята тетрада. Таким образом, в каждом такте по первому подтакту осуществляется последовательная выборка двоично-десятичной тетрады из блока 4 памяти текущего значения координат, по второму - установка в ноль бывшей тетрады, и по третьему подтакту - запись нового значения текущей координаты в него иэ блока 5 алгебраического суммирования. Установка реверсивного счетчика б в режим сложения или вычитания в зависимости от знака координаты осуществляется схемой 7 управления реверсивным счетчиком,Управление скоростью и ускорением в интерполяторе осуществляется блоком 11 задания скорости, с выхода которого импульсы скорости поступают на запуск синхронизатора 12, измеритель 15 перемещения и исполнительный блок 16. Первоначальный запуск синхронизатора 12 осуществляется импульсом скорости, затем на каждые три импульса подтактов следует один тактовый 48 импульс. Синхрочастота в блоке задания скорости выбрана такой, чтобы синхронизатор 12 оканчивал работу между импульсами скорости при их максимальной частоте.В описываемом круговом интерполяторе упрощено устройство за счет введения блока алгебраического суммирования, построенного на основе реверсивного счетчика, емкость которого определяется основанием системы счисления, и схемы управления к нему. К тому же, применение для хранения инФормации текущего значения координат матричной полупроводниковой памяти в значительной мере повышает надежность и уменьшает стоимость и габариты всего устройства.Формула изобретенияКруговой интерполятор с оценочной Функцией, содержащий запоминающее устройство, подключенное к преобразователю кода измерителю перемещений и исполнительному блоку, и через последовательно соединенные блок задания окоости, блок синхронизации, сумматор и триггер знака к исполнительному блоку, входы которого подключены непосредственно и через измеритель перемещения к блоку задания скорости, выход измерителя перемещения соединен со входами сумматора, блока ввода данных и блока задания скорости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения интерполятора и расширения области применения, в него введен блок алгебраического суммирования, входы которого подключены к выходам запоминающего устройства, блока синхронизации и измерителя перемещений, а выходы - ко входам запоминающего устройства и сумматора, входы запоминающего устройства подключены к выходам блока ввода программы, блока синхронизации и измерителя перемещений, а выход - ко входам преобразователя кода, измерителя перемещений и исполнительного блока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 249785, кл. Ц 05 В 19/20, 19602. Авторское свидетельство СССР Р 401964, кл. Я 05 В 19/20, 1971.638916 Составитель В. КатасоновТехред М.Борисова Корректор Н.Золотовская актор Проектна Ужгород Филиал ППП Пате а ЮЙВВ ЙежЗаказ 7279/35ЦЯИЙПИ Государственнопо делам113035. Иосква ЖТираж 991 о комитета Совет зобретений и отк 5 Раушская наб. ПодписИинистртий4,/5