Устройство для приведения объекта в заданное положение

Союз СвеетскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 290981 (21) 3342960/18-"24 И) М. КП. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 6 05 В 11/01 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕКТА В ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в различных цифровых системах регулирования и управления. 5Известны устройства для приведеНия объекта в заданное положение,содержащее исполнительный блок и датчик (.13.Недостатками этих устройств являются сложность схемных решений и низкая надежность, а также односкоростное управление перемещением объекта.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приведения объекта в заданноеположение, содержащее эадатчик, выход которого через второй преобразо-.ватель код - код соединен с вторымивходами сумматора, исполнительный 20блок кинематически связанный с объектом и датчиком положения, выходы которого соединены через первый преобразователь код " код с первыми входами сумматора, первый и второй входыисполнительного блока соединены соответственно с выходами первого и вто-рого элементов 2 И-НЕ, первый и второй. входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выхода"ми переноса сумматора 21,30 Недостатками этого устройства являются:1. Большое время установки объекта в заданное положение. Так как в дан.ном устройстве переход с большей ско.- рости установки объекта на малую происходит при появлении единичного уровня на выходе элемента (л-а+1) И"2 ИЛИ и наличии единичного уровня в 1 п младших разрядах на выходе сумматора, совпадающего с первым младшим единичным уровнем в коде, задающем порог перехода на малую скорость (реализовано на элементе 2 Иа ИЛИ). Следовательно, переход на малую скорость в устройстве происходит только при порогах, установленных иэ следующего ряда дискретов, относительно положения й 3(2 -2 ),где к щ 0,1,2,3,(а). То есть, наличие единичного уровня в младшем разряде кода, задающего порог пере-, хода на малую скорость (йп), соответствует порогу перехода на.малую скорость (2 -1) младших разрядов,наличие единичного уровня в старшем разряде (,2 щ")младших разрядов,относительно положения йЗ, Но для мини 999013мизации суммарного вРемени ( ) уста 2 новки объекта в заданное положение, время и "1)е.",ек 1 ения объекта с большой скоростью (,) лочжно быть максимальным, а время перемещения объекта с малой скоростью 1 с ) - минимальным,2 гп и 1 гпсх +2 пппГдвминимально необходимое время движения объекта с малой скоростью тля исключения перерегулирования и реверсирования объекта. Так как в О известном устройстве возможно установить порог перехода на малую скоф рость только из ряда дискретов 2 -2 то для исключения перерегулирования и реверсирования объекта вели э чина порога должна быть задана больше минимально необходимого относительно М , При этом уменьшается время движения объекта с большой скоростью и увеличивается время движения объекта с малой скоростью. А это приводит к увеличению суммарного времени движения объекта из 1 Ч. в 113 по сравнению с минимально возможным.2, Недостатками известно.о устрой) ства являются также сложность схем- ного решения и низкая надежность.Цель изобретения - увеличение быстродействия при одновременном упрощении схемного решения и повышении надежности работы устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приведения объекта в заданное положение, содержащее задатчик координат, выходом соединенный через первый преобразо ватель од - кол с первыми входами сумматора, исполни"ельный блок, кине. матическк связанный с объектом и датчиком полокения, зыходы которого через второй преобразователь код - 40 код соединены с вторыми входами сумматора, первы 1 и второй входы исполнительного блэка подключены соответственно к выходам первого и второго элементов 2 И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым входами переноса сумматора, введены первый элемент (и + 1) И-НЕ и последовательно соединенные коммутатор, второй элемент ,п + 1) И-НЕ, третий элемент 2 И-НЕ и элемент п+1) И-НЕ, выходом соединенный с вторым входом первого и второго элементов 2 И-НЕ, вторые входы элемента (я+1) И-НЕ соединены с п выходами сумматора и первыми входами55 коммутатора, вторые выходы которого через первый элемент 1 п + 1) И-ИЕ подключены к второму входу третьего элвмвнта 2 И-НЕ, вторые входы первого элемента ),п) И-НЕ соединены с 6 О П-гп выходами сумматора, а третий вход - с инверсным р выходом переноса сумматора, и-пп выходы которого подключены к вторым входам второго элемента ,и1) И-НЕ, третьим вхо- Ядом соединенного с и выходом Сумматора, выход третьего элемента 2 И-НЕсоединен с третьим входом исполнительного блока, вторые входы коммутатора соединены (1 гп) выходами сумматора,На чертеже представлена Функциональная схвма предлагаемого устройства.устройство состоит из объекта 1, задатчика координат 2, первого преобразователя код - код 3, сумматора 4, датчика положения 5, второго преобразователя код - код б первого элемента 2 И-НЕ 7, второго элемента 2 И-НЕ 8, исполнительного блока 9,элемента (тп + 1) И-НЕ 10, коммутатора 11, первого элемента (и + 1) ИНЕ 12, второго элемента 1 п +.1 ) ИНЕ 13, третьего элемента 2 И-НЕ 14..Устройство работает следующим образом.Координаты объекта 1, задаваемые задатчиком 2 в некотором цифровом при Мт ( Н О О О 1 О 1 1. О 1 0 1 а 1 1 О 0 3 т М 3 5 Р = О О 1)О 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 11 01 0 при 0 1 1 1 0 0 1 1 коде, преобразуется преобразователем3 код - код в стандартный двоичныйкод 1)3, инверсное значение которогоН 3 поступает на входы второго числасумматора 4. Координаты текущего положения объекта 1 воспринимаются датчиком 5 положения объекта 1 и, выдаваемые в некотором цифровом коде,преобразуются преобразователе б кодкод е стандартный двоичный код 11поступающий на входы первого ччсласумматора 4. В зависимости от соотношения кодов Р) и Ч на выходах сумм-тора 4 возможйы пять характерныслучаев:Формула изобретения Устройство для приведения объекта в заданное положение, содержащее задатчик координат, выходом соединенный через первый преобразователь кодкод с первыми входами сумматора, исполнительный блок, кинематически снязанный с объектом и датчиком положения, выходы которого через второй преобразо,атель код - код соединены с вторыми входами сумматора, первый и второй входы исполнительного блока подключены соответственно к выходам первого и второго элементов 2 И-НЕ, первые входы которых соединены соот" ветственно с инверсным (Р ) и прямым (Р) выходами переноса сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и на" дежности с одновременным упрощением схемы, в него введены первый элемент (и + 1) И-НЕ и последовательно соединенные коммутатор, второй элемент (и + 1) И-НЕ, третий элемент 2 И-НЕ и элемент (щ + 1). И-НЕ, выходом соединенны с вторым входом первого и вкорого элементов 2 И-НЕ, вторые вхо" ды элемента (щ + 1) И-НЕ соединены с щ выходами сумматора и первыми входами коммутатора, вторые выходы которого через первый элемент (и + 1) И-НЕ подключень к второму входу третьего элемента 2 И-НЕ, вторые входы первого элемента .(и + 1) И-НЕ соединены с и -щ выходами .сумматора, а третий вход - с инверсным Р выходом переноса сумматора,й-В выходы которого подключены к вторым входам второ-. В случае несовпадения координаг Н и йт знак несовпадения и направление перемещения объекта 1 определяется единичным уровнем сигналов переноса Р или Р, поступающим через элементы 2 И-НЕ 7 и 8 в исполнительный блок 5 9, который с большой скоростью начинает перемещение объекта 1, уменьшая рассогласование до положения й= й. Величина порога перехода на малую скорость может быть установлена про О извольной в пределах от одного до 2" дискретов, с точностью + 1/2 младшего разряда, подключением через коммутатор 11 на входы элементов (о + 11 И"НЕ 12 и 13 соответствующих выходов 15 сумматора 4 или постоянного единичного уровня. Те из в младших разрядов выходов сумматора 4, которым в коде соответствует единичные уровни, подключаются через коммутатор 11 к входам элементов (и + 1) И-НЕ 12 и 13, на остальйые входы элементов (п + 1) И-НЕ 12 и 13 через коммутатор 11 подключается постоянный единичный уровень. Цепь постоянного еди. 25 ничього уровня условно не показана.Совпадение кодов й и йопределяется, как совпадение единичных уровней на входах элементов (и + 1) И-НЕ 12 или 13 и появлением единичного уровня на ныходе элемента 2 ИНЕ 14, исполнительный блок 9 переводится на малую скорость, продолжая перемещение объекта к заданному положению.При совпадении координат йзи й , 35 определяемом по совпадению едйничных уровней на входах элементов (и + 1) И-НЕ 12 или 13, а также на входах элемента (в + 1) И-НЕ 10, исполнительный блок 9 блокируется за прещающим потенциалом, поступающим с выхода элемента (е + 1) И-НЕ 10 на входы элементов 2 И-НЕ 7 и 8. Цикл отработки заданного положения окончен. 45По сравнению с известным устройстном использование изобретения позволяет увеличить быстродействие устройства, т,е, уменьшить время установки объекта в заданное положение.Так как порог перехода на малую скорость движения объекта й может быть устанонлен произвольным н пределах разрядов с точностью + 1/2 младшего разряда, т.е. минимальный порог,не" обходимый для исключения перерегулирования и реверсиронания объекта,При этом суммарное нремя установки объекта будет минимально, так как выполняется условие 1, и =лтщх+Учитывая свойства ряда (2-2 к 1, 60 где к = 0,1,2,3,(в -1), очевидно, что разность между - известного уст 2ройства и % предлагаемого технического решенйя будет увеличиваться при увеличении порогов, которые в 65 свою очередь при больших соотношени- ях скоростей, малой величине младшего разряда, инерционности объекта и др. могут быть большими.Упрощение и повышение надежности устройства достигается за счет того, что в нем отсутствуют щ внешних связей, соединяющих щ выходных инверсных младших разрядов сумматора с щ входами элемента (щл 1) ИИЛИ, отсутствуют две связи, соединяющие выходы сумматора (Р и Р ) с входами элемента (и+1) ИИЛИ НЕ, а также н схеме анализа отсутствует триггер, Причем устройство в схеме анализа содержит по сравнению с известным устройством:а) коммутатор (2 щ входов и 2 щ выходов) - блок задания порогов второй скорости (2 щ входов и 2 щ выходов),б) два элемента (п + 1) И-НЕ и элемент 2 И-НЕ (общее количество входов 2 п. + 4) - элементы (щ+1) ИИЛИ, (и-щ+1) ИИЛИ и элемент 2 И-НЕ (общее количество входов 2 п + 4)в) элемент (щ + 1) И-НЕ (щ + .1 вход) - элемент 2 ИИЛИ (4 щ входов),999013 Составитель И,Швецванова Техред Е.ХаРитбнчиК Корректор В.Вутяга ПодписиСССР 4/70 Тираж 872НИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, РауШская и Заказ 11 д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,го элемента п + ) И-НЕ, третьимвходом соединенного с й выходом сумматора, вторые входы коммутатора сое.динены с 1 + Ь) выходами сумматора,выход третьего элемента 2 И-НЕ соединен с третьим входом исполнительногоблока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 706820, кл. 6 05 В 11/01, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 830297, кл. 6 05 В 11/01, 1979прототип).