Система программного управления

реключателя, второй вход триггерасоединен с выходом блока управлениясчетный вход вычитателя подключен кгенератору импульсов, второй входкомпаратора через датчик скоростисоединен с выходом исполнительногопривода, входы сумматора соединеныс ныходами блока сравнения и компаратора, а установочные входы нычитателя присоединены к выходу блокасравнения 31.1 ОНедостатком этой системы является невысокое быстродействие.Этообъясняется тем, что заключительныйучасток переходного процесса протекает в скользящем режиме,Цель изобретения - повышениебыстродействия системы за счет сокращения длины участка скользящегорежима.Цель достигается тем, что системапрограммного упранления, содержащая генератор импульсов, последовательно соединенные блок управления,блок сравнения, преобразователь коданалог, компаратор, переключатель,привод и датчик обратной снязи, выход ркоторого подключен к другому входублока сравнения, а также последовательно соединенные первый сумматор,вычитатель, блок совпадения и триг- .гер, выход которого подключен к второму входу переключателя, а второйвход - к выходу блока управления,второй вход компаратора через датчик скорости соединен с выходом привода, входы первого сумматора подключены к выходам блока сравненияи компаратора, а установочные входывычитателя связаны с выходом блокасравнения, содержит постоянное запоминающее устройство и последовательно соединенные регистр ошибки, 4 Овторой сумматор и делитель частоты,счетным входом подключенный к выходугенератора импульсов, а выходом " к.четному входу вычитателя, устаноочные входы регистра ошибки соеди"нены с выходом блока сравнения, выход постоянного запоминающего устройства - с вторым входом второгосумматора, а управляющий вход реги,траошибки - с выходом первого сумматора,На чертеже представлена блок-схема систеьы.Система содержит блок 1 управлений, блок 2 сравнения, преобразователь 3 код-аналог, компаратор 4,переключатель 5, привод б, датчик7 обратной связи, датчик 8 скорости, вычитатель 9, первый сумматор10 (по модулю два), генератор 11импульсов, блок 12 совпадения, триггер 13, регистр 14 ошибки, второйсумматор 15, делитель 16 частоты ипостоянное запоминающее устройство 17.Рассмотрим функции, выполняемыеотдельными структурными элементами 65 системы. Блок 1 выдает код перемещения, которое необходимо отработать, и устанавливает в "1" триггер 13. Блок 2 определяет разность между заданным идействительным значением регулируемой координаты.Преобразователь 3 преобразует код этой разности н аналоговый сигнал. Компаратор 4 сравнивает сигналы ошибки и отрицательной обратной связи по скорости, поступающей с выхода датчика 8, Йереключатель 5 подает на привод б управляющее воздействие требуемого знака. Привод б изменяет значение регулируемой величины, значение которой измеряется датчиком 7. Вычитатель 9 служит для .запоминания кода ошибки в момент, определенный сумматором 10 и вычита- . ния иэ него импульсов, поступакзцих от генератора,11 через делитель 16. Регистр 14, сумматор 15, делитель 16 и устройство 17 служат для деления частоты импульсов, поступающих от генератора 11, на число алгебраической суммы содержимых регистра 14 и устройства 17. Блок 12 определяет момент, когда содержимое вычитателя 9 станет равным нулю и устанавливает в "0" триггер 13, что соответствует разрешению на переключение переключателя 5Состояние "1" триггера 13 запрещает переключение переключателя 5.Система работает следующим образом.В начальный момент триггер 13 установлен в "0", а входные величины сумматора 10 имеют разные знаки, поэтов,у вычитатель 9 и регистр 14 работают в режиме установки начального значения. Блок 1 выдает сигнал на установку в "1" триггера 13 с небольшой задержкой; поэтому переключатель 5 принимает состояние, соответствующее знаку начальной ошибки.В момент изменения знака на выходе компаратора 4 выходная величина сумматора 10 переключает вычитатель 9 из режима установки начального значения в режим вычитания. Одновременно на управляющем входе регистра 14 появляется сигнал, переключающий его в режим хранения записанной величины. На счетный нход вычитателя 9 поступают импульсы с выхода делителя 16. Частота этих импульсов равна частоте генератора 11 деленной на алгебраическую сумму ошибки, хранящейся в регистре 14, и постоянной величины, хранящейся н устройстве 17.Когда содержимое нычнтателя 9 станет равным нулю, сигнал с блока 12 установит триггер 13 в "0". На переключатель 5 поступает сигнал разрешения переключения и управляющее воздействие изменяет свой знакНаиболее целесообразно использовать предлагаемую систему дляуправления положением рабочих органов робото-манипуляторов,и инструментов металлорежущих станков. 40 Лабораторные исследования показали, что переходные процессы в пред лагаемой системе протекают без пере- регулирования, имеют плавный конечный участок и отличаются от оптимальна противоположный., В дальнейшем триггер 13 не влияет на работу переключателя 5.Подбором частоты следования импульсов генератора 11 и значения числа, хранящегося .в устрой стве 17, нетрудно добиться, чтобы длительности первого и второго ин" тервалов управления незначительно отличались от значений, соответствующих .оптимальному по быстродействию управлению, а небольшой заключительный .участок. переходного процесса:проходил в скользящем режимеЭто обеспечивает. высокое быстродействие в сочетании.с отсутствием перерегулирования и плавным подходом нагрузки к заданному положению.Введение в систему. новых элементов. регистра ошибки, сумматора, делителя частоты и постоянного запоминающего устройства позволило зна чительно повысить быстродействие системы. Это объясняется тем, что в предлагаемой системе зависимость времени обнуления вычитателя от ошибки. в момент, определяемый сумматором 2 10, имеет вид полинома второй степени (а не линейной функции, как в известном устройстве). Поэтому точность вычисления моментов переключения и быстродействие предлагаемОй рр системы выше, чем у известной. Так, в предлагаемой системе.-управления положением рабочего органа работа - манипулятора, введение новых элементов позволило уменьшить погрешность. определения моментов. переключения в 2,5 раза. ных по быстродействию не .более чемна 3-5.формула изобретенияСистема программного управления,;одержащая генератор. импульсов, посяедовательно соединенные, блок управления, блок сравнения, преобразователь код-аналог, компаратор, переключатель, привод и датчик обратнойсвязи, выход которого подключен кдругому входу блока сравнения, атакже последовательно соединенные первый сумматор, вычитатель, блок совпадения и триггер, выход которогоподключен к второму входу переключателя, а второй вход - к выходу блокауправления, второй вход компараторачерез датчик скорости соединен свыходом привода, входы первого сумматора подключены к выходам блока сравнения и компаратора, а установочныевходы вычитателя связаны с выходомблока сравнения, о,т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышениябыстродействия система, она содержитпостоянное запоминающее устройство ипоследовательно соединенные регистрошибки, второй сумматор и делительчастоты, счетным входом подключенный,к выходу генератора импульсов, а выходом - к счетному входу вычитателя,установочные входы регистра ошибкисоединены с выходом блока сравнения,выход постоянного запоминающегоустройства - с вторым входом второгосумматора, а управляющий вход регистра ошибки - с выходом первого сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Павлов А.А. Синтез релейныхсистем, оптимальных по быстроцействию. И., "Наука", 1969, с. 98-104.2. Авторское свидетельство СССР9 459761, кл. 6 05 В 11/16, 1973.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке 2618905/18-24,кл 05 В 19/18, 1978 (прототип).807225 Составитель Н. Бели Техред Н, Майорош ваКорректор В. Синиц Тираж 9 ВНИИПИ ГосУД по делам и 13035, Москва, П "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна ил Редактор Л. КевЗакаэ 282/70 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4