Устройство для комбинированного числового программного управления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1911469(51)М. Кл, 6 05 В 19/18 3 Ъеударстааииый кююитвт СССР вф двиаи иэавретвиий и открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ЧИСЛОВОГОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ1 Изобретение относится к автоматическомууправлению и вычислительной технике, можетбыть использовано всистемах числовогопрограммного управления координатными пе-ремещениями,По основному авт,св.йф 485419 известно устроя. фство содержащее датчик обратной связи, подключенный к сумматору, и последовательно сое.диненные блок ввода, блок буферной памяти,связанный с блоком управления, интерполя 10тор, блок регулирования контурнои скоростйи следящий привод, причем блок управлениясвязан с интерполятором, соединенным черезгенератор импульсов с, блоком разгона иторможения, подключенным к буферной па.5мяти, коммутатор, входы которого подключены к выходам блока буферной памяти,интерполятора и блока управления, а выходчерез цифроаналоговый преобразователь -к следящему приводу, причем датчик обрат 20ной связи соединен с блоком разгона иторможения 1) .Недостатком такого устройства при работе,в частности в двухкоординатной системе,т,е. при взаимосвязанном .регулировании, является низкое быстродействие в момент лодачи сигнала управления (в период разгонамеханизмов) .при отработке по контуру,при использовании, например, следящего при.вода, содержащего усилитель, двигатель, кннематическн связанный с нагрузкой и тахоге, нератором в цепи обратной связи. Обуславливается это тем, что в первоначальный мо.мент переходного процесса при подаче сиг.нала управления в связи с наличием силсухого трений в передающвх механизмахи инерции вращающихся масс двигателя ннагрузки имеет место зона застоя, действиеотрицательной обратной связи по скорости,вызываемой тахогенератором, не сказываетсяна параметрах сигнала управления двигателем, В течение некоторого времени, необхо.димого для преодоления сил сухого тренияи инерции, двигатель находится в состояниипокоя. Следящий привод в этом случаеоказывается разомкнутым по цепи обратнойсвязи, Информация, поступающая на входусилителя, не испытывая действия отрица3 911469 тельной обратной связи, переводит его в режим насыщения, исключить который введением дополнительных средств коррекции представляет определенные трудности.Аналогично и для случая отсутствия зоны застоя. При изменении сигнала управления следящим приводом в силутого, что ускорение механизмов не может измениться мгиовейно, имеет место всплеск ошибки и не соответствие действия отрицательной об р ратной связи по скорости управляющему воздействию.В данном случае всплеск ошибки также может явиться причиной того, что усилитель окажется в зоне насыщения, Следует отме- И тить, что в реальных механизмах имеют 4.Устройство содержит блок 1 ввода, соеди пенный с блоком 2 буферной памяти, соответствующие выходы которого подключены к блоку 3 разгона и торможения и интерполятору 4, блоку 5 управления и первому входу коммутатора 6, Блок 3 разгона и торможения связан с генератором 7 импульсов, подключенным к интерполятору 4. Вы. ходы текущих значений интерполятора соеди. иены со вторым входом коммутатора 6, управляющий вход которого соединен с бло. ком 5 управления, который связан с интерполятором 4. Интерпоатор 4 через последовательно соединенные блок 8 регулирования контурной скорости и импульсно-потенциальный преобразователь 9 подключен к следяще.50 место флюктуации нагрузки, иногда изменяющиеся в широких пределах, где также неисключается режим работы усилителя в зоненасыщения,Таким образом, получается несоответствиетемпа выдачи информации с интерполяторадинамическим воэможностям электропривода,Но при взаимосвязанном регулировании врежиме обработки по контуру, напримерпо линии, должно выдерживаться постоянствоотношения скоростей между отдельнымикоординатами. Наличие нелинейности в сле.дующем приводе в виде насьпцения усилителя, обуславливаемое силами сухого тренияи инерцией масс нагрузки, затрудняет, а вотдельных случаях исключает возможностьобеспечения постоянства отношения скоростейв начале разгона, результирующий контурпри этом выполняется с ошибкой,В практике одним из методов сниженияотрицательного действии нелииейностей,вызванных насыщением усилителей, обуславливаемого силами сухого трения и инерциеймасс нагрузки, является уменьшение часто.ты подачиуправляющих импульсов, введениепредыскажений в программу, Однако этовлечет за собой уменьшение быстродействия,;а поскольку имеют место флюктуации на,грузки,не исключается работа усилителя,следящего привода в режиме насыщения, т.е.в нелинейной зоне.Цель изобретения - повышение быстро.действия устройства,Указанная цель достигается тем, что вустройство для комбинированного числовогопрограммного управления введены последова.тельно соединенные блок координатных пороговых элементов, подключенныйвходамик выходам следящего привода, и элементИЛ 1, подсоединенный выходом ко второмувходу генератора импульсов.На чертеже приведена блок-схема устройства. му приводу 10, содержащему усилитель 11,двигатель 12 и тахогенератор 13, выходомсоединенным с одним из входов усилителящ 11. Один из входов сумматора 14 связанс коммутатором 6, а друтой - с датчиком15 обратной связи (кинематически соединен.ного с валом двигателя 12, на чертеже непоказано), подключенным также к блоку 3,ц разгона и торможения 3. Выход сумматора14 через цифроаналоговый преобразователь 16подключен к следящему приводу 10. Блок17 координатных пороговых элементов входами подключен к выходу усилителя 11 каждой координаты привода 10, а выходом -ко входу элемента ИЛИ 18,Устройство работает следующим образом,Информация на отработку, а также сигналы команд поступают из блока 1 в блок 2и далее - в блок 5, интерполятор 4, блок3 и коммутатор 6, Устройство работает вдвух режимах: по контуру и в режиме позиционирования,В режиме отработки по контуру (всеэлементы схемы работают циклически спостоянной частотой цикла) блок 5 организует подключение блока 2 к интерполятору4, выход текущих координат которого подключается ко второму входу коммутатора6, Первый вход коммутатора при этомотключен от блока 2. Поступающая последовательность импульсов текущих координат,число которых определяет перемещение, ачастота следования - скорость подач, в сум-.маторе 14 сравнивается с кодом, выдаваемым датчиком 15. При равенстве их значении сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя равен нулю, а управляющийсигнап на привод 10 поступает от интерполя.тора 4 через блок 8 и преобразователь 9.Рассогласование между показаниями датчика15 и информацией, поступающей с интерполя. тора 4, выявленное в случае возникновенияошибки сумматором 14, поступает через5 911469 6преобразователь 16 на вход привода 10, вы- одной иэ координат, блок 5 отключает интерзывая при этом дополнительное воздействие, полятор 4 от блока 2, подключает первыйустраняющее (уменьшающее) рассогласование. вход коммутатора 6 к выходу блока 2.Блок 17 фиксирует момент перехода уси- Сумматор 14 вычисляет величину рассогласолительного тракта привода 10 в режим пования между заданным значением отработки,каждой координате н по мере того, как и действительным, определяемым датчикомприближается этот режим, оно выдает сиг-. 15, Полученная таким образом величинанал на соответствующие входы элемента отработки через преобразователь 13 поступа.. ИЛИ 18. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 ет на двигатель, Сигнал на выходе преобрапоступает на второй вход генератора 7 и 1 о эователя 9 при этом равен нулю.прекращает дальнейшее поступлениеимпульсов Использование блока координатных порона вход интерполятора 4 до тех пор, пока новых элементов и элементов ИЛИ в систе.уровень сигнала в усилительном тракте не мах для отработки координатных перемещеснизится до уровня, соответствующего линей. ний позволяет сократить на 15 - 20% длиной зоне. и тельность переходного процесса, так, какТаким образом, в момент разгона с уве- становится возможным повысить скоростьличением ошибки до уровня, обуславливающе- нарастания частоты импульсов, выдаваемыхго переход усилителя в режим насьпцения с генератора на интерполятор Увеличениехотя бы в одном иэ каналов, происходит частоты способствует повышению скоростиотключение генератора 7 и прекращение ин. и в переходном режиме, а предотвращениетерполяции, А поскольку все элементы схемы режима насыщения усилителей позволяетработают циклически, отработка просумм 1 рв сохранить точность отработки реэультирую.ванной в предыдущих циклах в сумматоре щего контура, заданную программой.11 информации продолжается, постоянствосоотношения по входному . воздействию не 23нарушается, следовательно, соотношение ско- Формула изобретенияростей между отдельными координатами сис.темы поддерживается постоянным, результи. Устройстводлякомбийированногочисловогорующий контур отрабатывается с точностью программногоуправленияпоавт.св.й 485419,заданной программой. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияПо мере. нарастания скорости в режиме его быстродействия, в него введены последоваразгона тахометрическая отрицательная обрат- .тельно соединенные блок координатных пороная связь в следящем приводе начинает говых элементов, подключенный входами к.оказывать регулирующее воздействие, исклю- выходам следящего привода, и элемент ИЛИ,чая переход . усилительного в режим насьпце. подсоединенный выходом к второму входуния. Прн работе усилительного тракта в генератора импульсов,линейной зоне пороговые элемента блока 17не срабатывают и с. генератора 7 импульсы, . Источники информации,частота которых изменяется блоком 3, по принятые во внимание при экспертизестоянно поступают на иитерполятор 4, апВ режиме позиционной отработки, напри, 1. Авторское свидетельство СССР У 485419,мер холостые ходы юа перемещение вдоль кл. 6 05 В 19/18, 1973 (прототип).91469 Редактор Н. Кешел ТНИИПИ Государпо дейам изобре13035, Москва,аз 1124 3 аж 908ствеиного комитета СССтеиий и открытий- 35, Раушскал иаб.,одпи свое д, 4(5 илиал ППП "Патент", г,од, ул. Проектная,оставитель И. КолокольцовТехред М.Надь Корректор М. Пожо