Устройство для управления шаговым вибродвигателем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцмалмстмчеснмкРеспублмнОпубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14 Дата опубликования описания 15,04.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬВИБРОДВИГАТЕЛЕМ брос о на тчика, гера и оедиодхемы вацифодви"кого Изобретение относится к приборо.строению и может быть использованодля управления шаговым вибродвигателем в циФровых системах автома"тики,Известно устройство для управле%ния шаговым вибродвигателем, содержащее два идентичных пьезоэлементас натягом, прижатых к ротору и подключенных к генератору переменного10напряжения, фазовращателю и -ключу,датчик скорости, через усилительформирователь подсоединенный к гене"ратору ступенчатообразного напряже"ния, счетчику и запускающему входу.формирователя импульсов, управляющий вход которого подсоединен к генератору ступенчатообразного напряжения, а выход через схему И-НЕ сое"динен со входом установки нуля триггера, Выход последнего через ключподключен к генератору переменногонапряжения и фазовращателю, соединенным с блоком управления, кото 2рый также соединен с входом сгенератора ступенчатообразногпряжения, с входом. сброса счевходом установки единицы тригдешифратором, вход которого снен с выходом счетчика, а выхподключен ко второму выходу с"И НЕ" 113Недостаток данного устройств том,.что оно не обеспечиваетрового управления шаговым вибргателем в системах автоматичесрегулирования,Известно также устройство дляравления шаговым вибродвигателем,состоящим из ротора и сопряженногс ним движителя в виде двух пьезоэлементов, установленных под угломодин к другому, содержащее генератор переменного напряжения, коммутатор, датчик углового положенияусилитель-формирователь, счетчик,регистр числа и.дешифратор, причемгенератор через коммутатор под3 92ключен к обкладкам пьезоэлементов,а датчик углового положения подключен к усилителю-формирователю,Кроме того, устройство содержити ряд других элементов, в частностидва вентиля, триггер, схему ИЛИ,блок сравнения и т.д. 23.Однако известное устройство необеспечивает цифрового управленияугловым положением ротора, поэтомудвигатель не может работать в системах автоматического регулирования,всостав которых входят ЭВМ, чтосужает область применения вибродвигателя,Цель изобретения - расширениеобласти применения вибродвигателяпутем обеспечения возможности цифрового управления угловым положением ротора,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для управленияшаговым вибродвигателем, состоящимиэ ротора и сопряженного с ним движителя в виде двух пьезоэлементов,установленных под углом один к другому, содержащее генератор переменного напряжения, коммутатор, датчик углового положения, усилительформирователь, счетчик, регистрчисла и дешифратор, причем генератор через:оммутатор подключен кобкладкам пьезоэлементов, а датчикуглового положения подключен к усилителю-формирователю,оно дополнительно содержит цифровой блок управ.пения, формирователь последовательного кода, линию связи, преобразователь кода, блок формирования окончания слова, блок селекции адреса,блок селекции хода и управляемыйгенератор, при этом усилитель-формирователь подключен к входу блокауправления, выход блока управленияподключен к формирователю последовательного кода, который через линию связи подключен к преобразователо кода, преобразователь кода подсоединен параллельно к блоку формирования окончания слова и регистручисла, выход последнего соединенпараллельно с блоком селекции адресаблоком селекции хода и счетчиком, квторому входу которого через управляемый генератор подключен формирователь окончания слова, а к входу,запйси счетчика через блок селекциихода подключен блок селекции адре 0902 4са, причем выход счетчика черездешифратор подключен к коммутатору.На чертеже представлена структурная схема устройства.Цифровой блок управления 1 подключен к формирователю последователь.ного кода 2, выход которого черезлинию связи 3 подключен к преобразователю кода 1. Выход преобразователя10 кода 1 через последовательно соединенные формирователь окончания слова, 5 и управляемый генератор 6 подключен к одному входу счетчика 7 ичрез регистр числа 8 к блоку сепек 15 ции адреса 9, блоку селекции хода10 и второму входу счетчика 7. Квходу записи счетчика 7 подключенвыход блока селекции хода 10, а кблоку 10 подключен выход блока селекции адреса 9, Выход счетчика 7 через дешифратор 11 подключен к коммутатору 12, через который выход генератора переменного чапряжения 13подключен к обкладкам двух пьеэо 25 элементов 1 ч и 15, установленнЫх подуглом один к другому и сопряженныхс ротором 16. Датчик 17 угловогоположения ротора через усилительформирователь 18 подключен к цифровому блоку управления 1.Устройство работает следующим образом,При включении устройства цифровойблок управления 1, например электронная цифровая вычислительная машина (ЗЦВИ),вырабатывает закодированную команду, которая в формирователепоследовательного кода 2 формируется в помехозащищенный последователь 4 Опроводной бифилярной линии 3 передается к преобразователю 1 биполярного последовательного кода в однополярный последовательный код.преобразователем ч сигнал подается45и записывается в регистр числа 8,в котором записывается также значение адреса передачи команды и .значение величины и направление пово. ротаротора 16. К выходу регистра 850подключены блоки селекции адреса 9и селекции направления хода или вращения ротора 1 О и счетчик 7 в котором регистрируется в параллельномкоде значение количества шагов поворота ротора. К другому входу счетчика 7 подается сигнал с управляемого генератора 6, который вырабатывает команды считывания значения5 920902 Устройство для управления шаговым вибродвигателем, состоящим из ротора и сопряженного с ним движителя в виде двух пьезоэлементов, установленных под углом один к другому,содержащее генератор переменного напряжения, коммутатор, датчик углового ,положения, усилитель-формирователь счетчик,регистр числа, и дешифратор, причем генератор через коммутатор подключен к обкладкам пьезоэлементов, а датчик углового положения подключен к усилителю-формирователю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения области примене" ния вибродвигателя путем обеспече" ния возможности цифрового управления угловым положением ротора,оно дополнительно содержит цифровой блок управления, Формирователь последовательного кода, линию связи, преобразователь кода, блок формирования окончания слова, блок селекции адреса, блок селекции хода и управляемый генератор, при этбм уси" литель-формирователь подключен к входу блока управления, выход блока управления подключен к формирователю последовательного кода, который через линию связи подключен к преобра" зователю кода, преобразователь кода подсоединен параллельно к блоку Формирования окончания слова и регистру числа, выход последнего соединен параллельно с блоком селекции адреса, блоком селекции хода и счетчиком, к второму входу которого через управляемый генератор подключен фор" мирователь окончания слова, а к входу записи счетчика через блок селекции хода подключен блок селекции адреса, причем выход счетчика через дешифратор подключен к коммутатору..Источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2679767/18-10,кл. Н 01 Ь 41/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2743323/18-25кл. Н 01 Ь 41/10, 1979 (прототип).Г количества щагов в виде последова-.тельности импульсов. Управляемый генератор 6 запускается сигналом формирователя окончания слова 5, сопряженного с преобразователемкода 4. При поступлении тактовых сигналов, количество, которых соответствует количеству шагов углового поворота ротора 16, с управляемого генератора 6 в счетчик 7 производится преобразование парал лельного кода в последовательный .код, который через дешифратор 11 управляет электронным коммутатором 12, и с генератора 13 переменного д напряжения к соответствующим обкладкам пьезоэлементов 14 и 15 по-ступает. высокочастотный сигнал питания. Длительность сигнала дешифратора 11 соответствует длитель-: ности шага поворота ротора 16.При подключении сигнала питания с.генератора 13 к обкладкам пьезоэле-.мента 14 ротор 16 вращается по часовой стрелке, так как пьезоэлемент д 14 совершает высокочастотные продоль. ные колебания и посредством силы сухого трения сообщает ротору момент вращения, При подключении сигнала питания к пьезоэлементу 15 ротор 1 б врацается против часовой стрелки.Сигнал обратной связи с датчика 17 углового положения ротора 16 через усилитель-формирователь.18 поступает к цифровому блоку управления 1, в котором производится сопоставление действительного положения ротора 16 с заданным положением и вырабатыва." ется команда корректировки углового положения ротора, С осью ротора механически связан любой исполнительный механизм системы автоматического регулирования, например золотник гидравлической системы управления механизмами крыла самолета.. Экспериментальные исследования макета устройства показали возможность его использования в цифровых системах управления положения ис" полнительных механизмов. При этом также повышается быстродействие и надежность, уменьшаются габариты и вес устройства в 1,5-2 раза по срав.нению с известным. 6 формула изобретения920902 ае оставитель Б ехред И. Гайд орректор Н, Ст едактор К, Оолоц 1 у Заказ 2361/65 113 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1 Тираж 758ИПИ, Государственногоо делам изобретений иИосква, Ж, Рауас оми теоткрыая наб исноеСССРЙ