Устройство для адаптивного управления станком

ОЙ ИСАЪГ Союз Советск ихСоциалистическихреспублик и, 717721 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) П риоритет .- Опубликовано 25,02,80. Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 28,02,80 в делан нэебретевий и вткрытвй(72) Авторы изобретения В. В. Гичан, Г. Вильнюсский филиал экспериментального научно.исследовательского института металлорежущихстанков 1) Заявите 4) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ вляется низность. ее близким по технк предлагаемому явл ля ацаптивного упра к надежНаибол че скому яется ус ешени ройство торсе обмального вления, коцию макси- параметра м уровне ечивает стабилиз иловогозаданно значени ани о Изобретение относится к технологии и технике автоматизации процессов механической обработки металлов на металлорежущих станках, и может быть исполь зовано в станкостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности,Известна система адаптивного управления, например, шлифован 4 ем, стабилизирующая мощность, затрачиваемую на процесс резания, Сигнал с выхода датчика мощности сравнивается с заданным значением, а полученный сигнал рассогласования усиливается и поступает на привод, обеспечивающий поперечную подачу шлифовального станка Я .Недостатком системы я " при периодически изменяющейся нагрузке, например, йри биении заготовки или инструмента, и содержит последовательно соединенные датчик силового параметра процесса, блок сравнения и включен-ный на вход привода интегратор с двумя входами первый из которых соединен с выходом блока сравнения непосредственно, а второй через нелинейное звено, которое выполнено в виде последовательно 6соединенных элемента выделения переменной составляющей сигнала.и выпрямителя, причем отношение .коэффициента усиления интегратора по первому входу к коэффициенту усиления интегратора по второму входу выбирается равным отношению среднего значения сигнала на выходе нелинейного звена к среднему значению перемен-ной составляющей сигнала на его входе2 .Основными недостатками такого устройства являются наличие звена интегратора, вносящего дополнительный фазовый сдвиг и тем самым ухудшаюшего динами71773ческие свойства сйстемы адаптивногоуправления, и отсутствие воэможностикачественного использования двухмернойсистемы адаптивного управления подачейрабочего "органа станкаи частотой вращения изделия.Целью йзобретения является йовйшение надежности и расширение областипримененйя устройства.Эта цель достигается тем, что в уст- Оройство ддя адаптивного управления стан-ком, содержащее цифроаналоговые преоб-разователи, датчик силового параметраи последовательно соединейные задатчиксилового параметра, блок сравнения, уси 15дитель и привод, введены датчик частоты вращения, формирователь иМпульсов,генератор импульсов, временный селек " тор и пжледовательно"соединенные ком-паратор, элемент И, подключенный к ге20нератору импульсов, счетчик и регистр,второй вход которого через временнойселектор подключен к выходу компаратора, выход - через первый цйфроанало-.говый преобразователь - ко второмувходу блока сравнения, а первый вход -через второй цифроаналоговый преобра""зователь - к первому входу компаратора,1второй вход которого соединен с выхоЗОдом датчика силового параметра, причемвторой вход счетчика подключен к вьхо .ду датчика частоты вращения через формйрователь импульсов,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на, фиг, 2 - временная диаг- .35, рамма работы,Устройство (см, фиг. 1) содержитблок сравнения 1, усилитель 2, привод3, объект управления (станок) 4, дат, чик силового параметра 5, компаратор 6, элемент И 7, генератор импульсов 8, дат-. чик частоты вращения 9, счетчик 10, первый цифроайалоговый преобразователь 11. Временной селектор 12, регистр 13, второй цифроаналоговый преобразователь 14 формирователь импульсов 15 иэадатчик силового параметра 16.Устройство работает следующим образом.Усиленный в усилителе 2 сигнал ошиб ки, полученный на выходе блока сравнения 1 управляет приводом 3 рабочего органа станка. Выходное напряжение датчика 5 (см. фиг. 2) сравнйвается"в ком параторе 6 с напряжением преобразова-теля 11, причем, если напряжение патчика 5 больше напряжения преобразователя 11, на выходе компаратора 6 при 21 4сутствует уровень логической единицы, разрешающий прохождение через эдемен И 7 на управляющий вход счетчика 10 импульсов генератора 8, Сигнал с выхода Счетчика 1 0 через преобразователь 11 сравнивается в хомпараторе 6 с текущим значением напряжения датчика 5.1Если напряжение на выходе преобразователя 11 станет равным иди больше напряжения датчика 5, компаратор 6 опрокинется и запретит прохождение через элемент И 7 импульсов генератора 8. Таким образом, в счетчике 10 остаетсязаписанный вкоде максимальный уровень текущего сигнала датчика 5 за определенный промежуток времени.Сигнал датчика частоты вращения 9, йапример; заготовки или инструмента, формируется в формирователе 15 в короткие импульсы положительной полярности (фиг. 2,б), периодически сбрасывающие счетчик 10. В результате в счетчике 10 каждый раэ записывается новоемаксимальное значение силового параметра процесса резания за один оборот вращения заготовки или инструмента.Сигнал с выхода счетчика 10 поступает на информационный вход регистра 13, запись в который осуществляется при поступлении на его записывающий вход разрешающего запись сигнала от1селектора 1 2 ( рис. 2, б) . В течение времени С (рис,2,г), за которое происходит изменение перемен/ной составляющей сигнала датчика 5 до .максимального значения за рассматриваемый период Т, на выходе компаратора 6 будет присутствовать последовательность прямоугольных импульсов, длитель 1 ность которых будет зависеть от крутиз ны переменной составляющей сигнала датчика 5 эа время Ф, На участкеТ-ф амплитудное значение переменной составляю- шей сигнала датчика 5 меньше максимального значения сигнала, записанного в счетчике, поэтому последовательность импульсов с выхода компаратора 6 прекратится и временной селектор 12 выпасткороткий импульс (рис. 2,в) на записывающий вход регистра,13. В результате в регистр 13 запишется в коде максимальное значение переменной составляющей сигнала датчика 5, которое после преобразования в преобразователе 14 в виде аналогового напряжения (рис.2,д) сравнится в блоке 1 с заданным значением силового параметра процесса резания,Таким образом, в устройстве. происходит максимизация силового параметра процесса резания за один оборот враще. ния заготовки или ичструмента, что йозволяет повысить динамические качества б устройства и тем самым надежность его работы, а также расширить область его применения.1 Цформула изобретенияУстройство для адаптивного управле-.ния станком, содержащее цифроаналого- вые преобразователи, датчик силового па-раметра и последовательно соединенные задатчик силового параметра, блок сравнения, усилитель и привод, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширенияобласти при-,20 менения устройства, в него введены датчик частоты вращения, формирователь импульсов, генератор импульсов, временной селектор и последовательно соединенные компаратор, элемент И, подключенный к генератору импульсов, счетчик и регистр, второй вход которого через временной се- лектор подключен к выходу компаратора, выход - через первый цифроаналоговый преобразователь - ко второму входу блока сравнения, а первый вход через второй цифроаналоговый, преобразовательк первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом датчика сирового параметра, причем второй вход счет ,чика подключен к выходу датчика частоты вращения через формировательимпульсов. Источники ийформации,принятые во внимание при экспертизе1, Михелькевич В, Н. Автоматическое упраЬление шлифованием. М., Машиностроение", 1975, с. 170-171.2, Авторское свидетельство СССР М 511185, кл. В 23 Я 15/00, 1975 (прототип).717721 а Составитель Н, Белинковадактор Н, Веселкина Техред Н. Ковалеваорректор И. Муска Тираж .956 ударственного ко зобретений и отк Ж-З 5, Раушская Подписнотета СССР роектная, 4 илиял ППП "Патент, г. Ужгород,Заказ 9845/64 ЦНИИПИ Г по делам 113035, Москва