Устройство для программного управления

и 903811 Союз СоветсннкСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпа делан изобретений н открытий.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам программного управления металлорежущими станками, используюим информацию в унитарном импульсом коде.Известно устройство для программного управления, содержащее источник импульсов унитарного кода, двух- каскадный импульсно-Фазовый преобразователь, фазовый дискриминатор, датО чик обратной связи и привод .1,11.Однако наличие специфических погрешностей, вносимых двухкаскадным импульсно-фазовым преобразователем, снижает динамическую точность работы устройства.Наиболее близким техническим ре" шением к изобретению является устройство для программного управления, содержащее соединенные последовательно источник импульсов унитарного кода, импульсно-Фазовый преобразователь, распределитель импульсов, блок сравнения частот, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, сум матор и привод, кинематически связан ный с датчиком обратной связи, вход которого соединен с тактовым выходом импульсно-Фазового преобразователя, а выход подключен к одному из входов схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со вторым выходом распре-, делителя импульсов, а выход - со вторыми входами блока сравнения частот, и фазового дискриминатора,.первы вход которого соединен с первым входом блоха сравнения частот, а выходсо втЬрым входом сумматора, причем импульсно-фазовый преобразователь со держит генератор тактовых импульсов схемы сложения и делители частоты, дополнительный вход одного из которых, подключенного к распределителю импульсов, соединен с выходом блока сравнения частот 123Поскольку импульсно-фазовый преобразователь выполнен двухкаскад 90381ным, он снижает динамическую точность работы всего устройства, так как вносит погрешность, величина которой будет тем больше, чем больше коэффициент деления первого каскада им 5 пульсно-фазового преобразователя,Цель изобретения - повышение динамической точности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, 1 О что в устройство для программного управления, содержащее источник импульсов унитарного кода, блок сложения и вычитания, соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, первый и второй делители частоты, подключенные соответственно ко входу распределителя импульсов и первому входу датчика обратной связи, кинематически связанного вто 20 рым входом с выходом привода, а выходом - с первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому выходу распределителя импульсов, соединенного вторым выходом с25 первыми входами первого Фазового дискриминатора и первого блока сравнения подключенного выходом к первым входам первого делителя частоты и реверсивного счетчика, а вторым входом - кЗО выходу элемента ИЛИ и ко второму входу первого элемента Фазового дискриминатора, связанного выходом с первым входом сумматора, подключенного выходом ко входу привода, а вторым входом - к выходу цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, введены второй Фазовый дискриминатор, второй блок сравнения и третий делитель частоты, соединенный первым40 входом с выходом блока сложения и вычитания, вторым входом - с выходом второго блока сравнения и вторым входом реверсивного счетчика, а выходом - с первыми входами второго45 фазового дискриминатора и второго блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу второго делителя частоты и ко второму входу второго фазового дискриминатора, выход которого Ю соединен с третьим входом сумматора, причем блок сложения и вычитания подключен первым входом ко входу второго делителя частоты, а вторым входом - к выходу источника импульсов 55 унитарного кода, генератор тактовых импульсов связан выходом со вторым входом первого делителя частоты. 1 4На чертеже дана функциональная схема устройства.Устройство содержит источник 1 импульсов унитарного кода, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 сложения-вычитания, первый 4, второй 5 и третий 6 делители частоты, распределитель 7 импульсов, элемент ИЛИ 8, первый 9 и второй 1 О блоки сравнения частот, первый 11 и второй 12 фазовые дискриминаторы, реверсивный счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь 14, сумматор 15, датчик 16 обратной связи, привод 17.Устройство работает следующим образом.Импульсы унитарного кода с выходов источника 1 поступают на вход блока 3 сложения-вычитания, где происходит суммирование этих импульсов с тактовыми, поступающими с генератора 2, Последовательность тактовых импульсов с генератора 2 поступает также на входы делителей 4 и 5, имеющих различные коэффициенты деления. Выходная последовательность первого делителя 4 поступает на распределитель 7, который образует две одинаковые последовательности, сдвинутые по фазе друг относительно другаона .1 80, выходная последовательность второго делителя 5 используется для запитки датчика 16 обратной связи и одновременно поступает на первые входы второго фазового дискриминатора 12 и второго блока 1 О сравнения частот двух последовательностей импульсов, а на вторые входы последних поступаетчерез третий делитель 6, имеющий коэффициент деления такой же, как у второго делптеля 5, последовательность с выхода блока 3 сложения-вычитания, причем эта последовательность сдвинута по фазе относительно выходной последовательности делителя 5 на величину, пропорциональную количеству юпульсов унитарного кода, поступивших на вход устройства, С выхода второго фазового дискриминатора 12 сигнал, полученный в результате сравнения этих последовательностей, поступает через сумматор 15 на вход привода 17, который перемещает исполнительный орган и связанную с ним прдвижную часть датчика 16 обратной связи, отрабатывая полученное возмущение.Отсчет отработайного возмущения осуществляется следующим образом,9038 т.е,5Распределитель 7 из поступающейна его вход с первого делителя 4тактовой последовательности импульсов образует две последовательности,.сдвинутые по фазе друг относительноодруга на 180 , частота каждой изкоторых в и раз превышает частотуимпульсной последовательности с делителем 5, используемой для запиткидатчика 16 обратной связи, Одна из Осформированных распределителем 7 последовательностей поступает на первыевходы фазового дискриминатора 11 иблока 9 сравнения частот, на вторыевходы которых через элемент ИЛИ 8 5поступает вторая последовательиостьимпульсов с распределителя 7, сдви 0нутая относительно первой на 180причем из нее исключен каждый И -йимпульс, вместо которого через элемент ИЛИ 8 вписывается импульс с датчика 16. Сигнал отсчета, полученныйв результате сравнения этих последовательностей с выхода первого фазовогодискриминатора 11 поступает на сумматор 15, который производит вычитание этого сигнала из сигнала возмущения, поступающего на положительный вход сумматора 15. Таким образом,на выходе сумматора 15 получаетсясигнал рассогласования системы, который используется для управления приводом.Поскольку частота последовательностей поступающих на входы перво 735го дискриминатора 11 в и раз вышечастоты последовательностей, поступающих на входы второго фазового дискриминатора 12, диапазон рассогласования последнего в и рдз больше диа 40 ,пазона рассогласования первого дискриминатора 11. Для равенства сигналов с дискриминаторов 11 и 12, амплитуда выходного сигнала второго дискриминатора 12 должна быть в иЯ 5 раз меньше амплитуды выходного сигнала первого дискриминатора 11.Сравниваемые последовательности, поступающие на входы фазовых дискриминаторов 11 и 12 одновременно постуУ50 пают и на входы блоков 9 и 10 сравнения частоты. При совпадении величины сдвига фаз сравниваемых последовательностей с предельным значением диапазона углов рассогласования фазово 55 го первого дискриминатора 11 (или второго дискриминатора 12) первый блок 9 сравнения (или соответственно блок 10) формирует выходной сигнал,который поступает на реверсивный счетчик 13 и одновременно на первый вход. делителя 4 (или соответственно на второй вход делителя 6). При этом происходит изменение кода числа в реверсивном счетчике 13 и сдвиг фазы выХодной последовательности первого делителя 4 (или соответственно сдвиг фазы выходной последователь,ности третьего делителя 6). Код числа в реверсивном счетчике 13 преобразуется,цифроаналоговым преобразователем 14 в напряжение постоянной величины, т.е. происходит замена сдвига фазы выходной пОследовательности делителя 4 (или делителя 6) на постоянную составляющую, что экви валентно расширению диапазона работы фазового дискриминатора 11 (или дискриминатора 12),При подаче на входы устройствами импульсов унитарного кода происходит сдвиг фазы выходной последовательности третьего Делителя 6 поступающей на второй вход второго дискриминатора 12, на величинуЪЬОезМ где М - коэффициент деления второго . и третьего делителей 5 и 6;ш - количество импульсов унитарного кода, поступающих с источника 1.Так как амплитуда выходного сигнала второго дискриминатора 12 в и рдз меньше дмплитуды выходного снгндлд первого дискриминатора 11, то при отрдботке приводом 17 полученного возмущения фдэд выходного сигнала датчика 16 обратной связи изменится на угол т 1 , который по абсолютной величине в и рдз меньше угла т что с одной стороны равноценно увеличению коэффициента деления импульсно-фазового преобразователя в и раз, а с другой стороны - уменьшению шага системы в и раз, так как цена оборота фазы для первого фазового дискриминатора 11 уменьшена в и раз.Устройство обладает высокой динамической точностью работы. Обеспечивается это схемным решением устройства, позволяющим при одном и том же коэффициенте деления и одинаковых требованиях и быстродействию электрон903811 каз 112/ Тираж 9 одписно 7ных элементов выполнить импульсно- фазовый преобразователь однокаскадным вместо двухкаскадного и получить равенство информационного периода и периода частоты запитки датчика обратной связи,.что позволяет выделить постоянную составляющую близкую к идеальной, и, таким образом, увеличить динамическую точность работы устройства, О Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее источник импульсов унитарного кода, блок сложения и вычитания, соединенный первым входом с выходом генератора такТовых импульсов, первый и второй делители 20 частоты, подключенные соответственно ко входу распределителя импульсов и первому входу датчика обратной связи, кинематически связанного вторым входом с выходом привода, а выхо дом - с первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первомувыходу распределителя импульсов, соединенного вторым выходом с первыми входами первого фазового дискрими- ЗО натора и первого блока сравнения, подключенного выходом к первым входам первого делителя частоты и реверсивного счетчика, а вторым входом - к выходу элемента ИЛИ и ко вто- з 5 рому входу первого элемента фазового дискриминатора, связанного выхоФилиал ППП "Патент", г дом с первым входом сумматора, подключенного выходом ко входу привода,а вторым входом - к выходу цифроаналогового преобразователя, входкоторого подключен к выхОду реверсивного счетчика, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения динамической точности устройства,в него введены второй фазовый дискри-минатор, второй блок сравнения итретий делитель частоты, соединенныйпервым входом с выходом блока сложения и вычитания, вторым входом - свыходом второго блока сравнения ивторым входом реверсивного счетчи-ка, а выходом - с первыми входамивторого фазового дискриминатора ивторого блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу второгоделителя частоты и ко второму входувторого фазового дискриминатора,выход которого соединен с третьимвходом сумматора, причем блок сложения и вычитания подключен первым входом ко входу второго делителя частоты, а вторым входом - к выходу источника импульсов унитарного кода, генератор тактовых импульсов связан выходом со вторым входом первого дели-.теля частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 434281, кл, 6 05 В 9/18, 1974,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2769752/18-24,кл. С 05 В 19/8, 1979 (прототип),род, ул. Проектная, 4