Устройство для управления пьезоэлектродвигателем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСощиалистическихРеспублик о 1744431(51)М. Кл. 6 Об В 6/02 с присоединением заявки РЙ Государстеенный комитет(23) Приоритет -Опубликовано 30.06.80. Бюллетень Ле 24 оо делам нэобретеннй и открытийДата опубликования описания 30.06.80 С, К. Гришин, Л. А. Дроздова, В, И. Крюков, А. К, Родионов, В. И. Стрелков, В, В. Сычев и В. Е. Фомин(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ1Изобретение относится к области автоматикии может быть использовано п)и разработке исоздании устройств управления с шатовымипьезоэлектродвигателями,Известны устройства для управления щаговыми электродвигателями 11 и 2),Иэ известных устройств для управлениянаиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления, содержащее блок управления, первыйвход которого через элемент обратной связи1 Осоединен с пьезоэлектродвигателем 2,Недостатком данного устройства являетсямалая точность.Цель изобретения - повышение точности5устройства.Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для управления введеныблок фиксации момента изменения знака управляющих импульсов, коммутатор, блок пере20ключения режимов и счетчик, выход которогосоединен с одним входом блока переключениярежимов, первый выход блока управления под.ключен к первым входам блока фиксации мо 2мента изменения знака управляющих импульсов, счетчика и коммутатора, вторые входы которых соединены со вторым выходом блока управле. ния, выход блока фиксации момента изменения знака управляющих импульсов подключен к третьему входу счетчика й к другому входу блока переключения режимов, первьй и второй выходы которого соединены соответственно с: третьим и четвертым входами коммутатора, пя тый вход которого и второй вход блока управления подключены ко входу устройства, а вы. ход коммутатора - к входу устройства и, что блок фиксации момента изменения знака управляющих импульсов содержит триггер, первое и второе дифференцирующее звено и сумматор, выход которого подключен к выходу блока фиксации момента изменения знака управляющих импульсов, к первому и второму входам кото. рого подключены соответственно первый и второй входы триггера, первьй выход которого через первое дифференцирующее звено соединен с первым входом сумматора,. а второй выход триггера через второе дифференцирующее звено подключен ко второму входу сумматора.44431 30 3 7На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фнг. 2 -диаграммы работьгосновных блоков устройства,Устройство содержит (фиг, 1) блок 1 управ.пения, блок 2 фиксащпг момента изменениязнака управляющих импульсов, состоящий изтриггера 3, первого и второго дифференцирующих звеньев 4 и 5 и сумматора 6; блок 7переключения режимов, счетчик 8; коммутатор9, пьезоэлектродвигатель 10, элемент 11 обрат. 10ной связи.На фиг. 2 обозначены диаграммы сигналов:на первом входе (8) триггера 12 блока фик.Садни момента изменения знака управляющихимпульсов (БФМИЗУИ); на втором входе (В)триггера 13 БФМИЗУИ; на первом выходе (О)триггера 14 БФМИЗУИ; на втором выходе (О)триггера 15 БФМИЗЧИ; на выходе первогодифференцирующего звена 16; на выходе вто.рого дифференцирующего звена 17; на входе(БПР) 18; на входе триггера БПР 19; иавыходе (О) триггера БПР 20 и на выходе (Отриггера БПР 21,Устройство работает. следующим образом.Входной аналогичный сигнал поступает наблок 1 управления (фиг. 1) и сравниваетсяс сигналом, поступающим с выхода элемента11 обратной связи,Сравнение входного сигнала и сигнала об.ратной связи происходит г.а схеме с релейнойхарактеристикой, выполненной на базе усилите, ля постоянного тока без обратной связи сбольшим коэффициентом, Такая схема практи.чески при любых взаимных отличиях амплитуд 35одного из сравниваемых сигналов обеспечивает" вьгдачу прямого или реверсивного импульса,которые в свою очередь в блоке 1 управленияпреобразуются в серии прямых или реверсивных импульсов, Когда иа выходе блока 1 управления существует серия импульсов одногонаправления (прямые или реверсивные), то навыходах триггера 3 блока 2 фиксации моментаизменения знака управляющих импульсов значения сигналов 14 и 15 неизменны (фиг, 2), а 45на выходе дифференцирующих звеньев 4 и 5потенциал нулевой, По одному из входов счетчика 8 ведется счет импульсов (прямых илиреверсивных).До тех пор, пока разрядность счетчика 8 50больше количества выданных блоком 1 управле"ния импульсов, на выходе счетчика 8 сигналравен нулю, Так как по обоим входам триггера блока 7 переключения режимов сигналы равны нулю, то Сигналы управления 20 и 21 (фиг,2) 55неизменны. Коммутатор 9 находится в исходном положениии на пьезоэлектродвигатель 10поступает аналоговый сигнал (аналоговый режимуправления),4Пьезоэлектродвигатель 10 отбрасывает часть амплитуды шага. Когда количество управляющих импульсов с выхода блока 1 управления становится больШе разрядности счетчика 8, на его выходе появляется импульс, который переключает триггер блока 7 переключения режимов, сигналы 20 и 21 меняют свою полярность, коммутатор 9 переключается и на вход пьезоэлект. родвнгателя 10 поступают шаговые команды управления (наступает шаговый режим управления) .Если до того, как количество импульсов стало больше разрядности счетчика 8 на выходе блока 1 управления вместо одних импульсов(например, прямых) появились другие (например, реверсивные), то триггер 3 блока 2 фик сации момента изменения знака управляющих импульсов переходит в другое устойчивое положение, (сигналы 14 и 15 меняют знак), на дифференцирующих звеньях 4 и 5 вырабатывается импульс, который, пройдя через сумматор 6, постуггает на вход обнуления счетчика 8 и на вход блока 7 переключения режимов.Устройство управления переходит в аналоговый режим управления (сигналы 20 и 21 меняют знак), а. счетчик 8 начинает считать количество импуль. сов прямой или реверсивной команды и в последующем обеспечивает перевод устройства в шаговый режим управления. На фиг. 2 в качесве примера приведена диаграмма работы устройства, в котором разрядность счетчика 8 выбрана равной 4 (счет до 16).Когда на входах триггера 3 блока 2 фиксации момента изменения знака управляющих импульсов (12 н 13) импульсы меняются, не до.стигнув количества 16, сигналы на выходе блока 7 режимов (20 и 21) неизменны н системанаходится в аналоговом режиме управления.Только при количестве импульсов управления,большем 16, на выходе счетчика 8 появляетсяимпульс 19, который переводит систему в шаговый режим,Формула изобретения устройство для управления пьезоэлектродвигателем, содержащее блок управления, первый вход которого через элемент обратной связи соединен с пье. оэлектродвигателем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок фикса. цин момента изменения знака управляющих, им. пульсов, коммутатор, блок переключения режимов и счетчик, выход которого соединен с одним входом блока переключения режимов, первый выход блока управления подключен к первьгм входам блока фиксации момента изменения74443знака управляющих импульсов, счетчика и коммутатора, вторые входы которых соединены со вторым выходом блока управления, выход бло ка фиксации момента изменения знака управляющих импульсов подключен к третьему входу счетчика и к другому входу блока переключе. ния режимов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, пятый вход которо. го и второй вход блока управления подключены ко входу устройства, а выход коммутатора - к выходу устройства.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е-е с я тем, что блок фиксации момента иэ.менения знака управляющих импульсов содер жит триггер, первое и второе дифференциру 1 6ющее звено и сумматор, выход которого под..ключен к выходу блока фиксации моментаизменения знака управляющих импульсов, кпервому и второму входам которого подключены соответственно первый и второй входытриггера, первый выход которого через первоедифференцйрующее звено соединен с первымвходом сумматора, а второй выход триггерачерез второе дифференцирующее звено подклю.чен ко второму входу сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СЮА Иф 3605000, кл. 318 - 69,окублик, 1969.2, Патент СЮА Иф 3532958, кл. 318 - 685,опублик, 1968 (нрототип) .744431 Ийао Редак Напа аз 3786/9 сн 45 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фил Составитель Г. НефедоТехред Р, Олиян 956 нного комитетаний и открытий , Раушская наб Тираж ЦНИИПИ Государств по делам изобрете 3035, Москва, Ж.З Корректор Н. Григорук