Линейно-круговой интерполятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 700 А 19) ОСУДАРСТВЕКК ПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Я1);, , .; . ВТОРСНОМ Ь ин ры,ры,техническиина.А,Раисов,ухер 7,тельство СССР 19/18, 1982. ыи42,Й ИНТЕРПОЛЯТОР относится к об ычислительной Я с ечиспользованоограммного уп ил СЛ ПИСАНИЕ(61) 1149218 (21) 3667636/24-24 (22) 29.11.83 (46) 23,10,86. Бюл, М (71) Харьковский поли институт им. В.И.Лени (72) О.Г.Простаков, И А.Г.Середкнн и А.Н.С (53) 621,503.55(088.8(57) Изобретениеласти автоматики итехники и может бытсистемах числового Ю 4 С О 5 В 19/18 19/4 БРЕТЕНИЯ равления станками. Целью изобрет ния является повышение точности терполятора, Интерполятор содерж первые 1, 2 и вторые 3, 4 легист первые 5,6 и вторые 7, 8 суммато умножители 9 и 1 О, делители 11 и вентили 13 и 14, блок тактирован 15, блок переключения 16, пятый регистр 36, четвертый сумматор 3 ,третьи сумматоры 38, 39,-четверт регистр 40 третьи регистры 41, второй блок 43 элементов И, перв блоки 44, 45 элементов И. Интерп тор обладает большой точностью и обеспечивает точный приход в кон ную точку интерполяции участка, 1265700Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками. 5Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является линейно-круговой интерполятор, содержащий в каждом координатном канале первый регистр, выход которого сое 1 О динен с первым входом делителя, под- . ключенного первым выходом к первому входу группы вентилей, блок. тактирования, блок переключения и в каждом координатном канале последовательно соединенные первый сумма" тор, второй регистр, умножитель и второй сумматор, выход которого соединен с первым входом первого регистра, а второй вход - с выходом группы вентилей, второй вход которого соединен с вторым входом первого регистра и с вторым выходом блока тактирования, первый выход25 которого подключен к второму входу умножителя, третий выход - к второму входу делителя, а четвертый вы-ход - к первому входу второго регистра другого канала и.к первому входу блока переключения, соединенного выходом с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, второй вход блока переключения соединен с вторым выходом делителя, 35 третий вход которого подключен к входу устройства, в котором блок тактирования содержит генератор импульсов, выходом соединенный с первым входом первого элемента И, второй вход ко О торого через первый триггер соединен с выходом первого счетчика, а также последовательно соединенные второй элемент И, второй триггер, второй счетчик и дешифратор, выходы которых 45 соединены с выходами блока тактирования, выход первого элемента И соединен с входом первого счетчика и с входом второго счетчика, входы второго элемента И и В.-вход первого триг О гера подключены к входам блока тактирования 113.Однако интерполятор имеет низкую точность выхода в конечную точку участка интерполяции. Если шаг 55 интерполяции по контуру Н=ч (ч скорость подачи,- интервал вычисления приращений ., а величина перемещения по контуру 2, то общее число шагов интерполяции и= 1/Н, Поскольку и- целое число, то при некратности величин 2 и Н возникает ошибка выхода в конечную точку участкаинтерполяции, максимальная величинакоторой достигает значения +(Н) .Цель изобретения - повышение точности интерполятора,Поставленная цель достигаетсятем, что в линейно-круговой интерполятор введены в каждый координатный канал третьи сумматоры, третьирегистры и первые блоки элементовИ, второй блок элементов И, четвертый регистр, четвертый сумматор ипятый регистр, подключенный входомк первой шине 1 Иаг интерполяции 119 авыходом - к первому входу четвертого сумматора, соединенного вторымвходом и выходом соответственно свыходом и с информационным входомчетвертого регистра, подключенноготактовым входом к выходу переполнения блока тактирования, а выходомпереполнения - к первому входу второго блока элементов И, связанноговторым входом с второй шиной "П 1 агинтерполяции", а выходом - третьимивходами умножителей, причем первыевходы третьих сумматоров подключенык соответствующим выходам блока переключения и к первым входам соответствующих первых блоков элементов И,вторым входом и выходом соответственно к информационному выходу и информационному входу соответствующего третвего регистра, связанноготактовыми входами с соответствующими четвертыми выходами блока тактирования, установочными входами -с соответствующими координатными шинами устройства, а выходами переполнения - с вторыми входами соответствующих первых блоков элементов И.На фиг. 1 представлена функциональная схема интерполятора; нафиг. 2 " функциональная схема блокатактирования; на Лиг. 3 - функциональная схема блока переключения.Интерполятор содержит первые 1,2 и вторые 3, 4 регистры, первые 5,6 и вторые р 8 сумматоры, умножители 9 и 10, делители 11 и 12, вентили 13 и 14, блок 15 тактирования,блок 16 переключения, первые выходы17 и 18 делителей, вторые 19 и 20выходы делителей, выходы 21 и 221265700 40 блока переключения, выходы 23-30 блока переклэ)чения, входы 31 и 32 блока переключения, выходные шинь 33и 34 блока тактирования, вход 35 блока тактированияпятый регистр 36, 5четвертый сумматор 37, третьи сумматорн 38 и 39, четвертый регистр40, третьи регистры 41 и 42, второйблок 43 элементов И, первые блоки44 и 45 элементов И, первая и вторая 10шинн "1 Чаг интерполяции" 46 и 47, выходы 48 и 49 первых блоков элемен -тов И, выход 50 второго блока элементов И, шины 51 и 52 подключенияинтерполятора, установочные входы 1553-55 третьих и четвертого регистров.Блок 15 тактирования содержиттриггер 56 управления, генератор 57импульсов, элемент И 58 трехразрядный счетчик 59, элемент И 60, триггер 61 управления, счетчик 62, дешифратор 63, выход 64 переполнения.Блок 16 переключения содержит четыре группы вентилей 65-68 и две 25группы элементов ИЛИ 69 и 70.Устройство работает следующим образом,При работе интерполятора помимовычисления приращений координат по 30осям Х и У осуществляется слежениеза величинами остатков пути по контуру и координатным осям. Для этого предварительно определяются перемещения по осям Г ии контуруЗ 5на участие интерполяции. Далее величина 1 разбивается на два участкаи 1 -1 . Определение 1 произво 1дится следующим образом. Если шаг.интерполяции Н, то число шагов поконтуру п=епй(), где еп 1 - целаячасть от деления 1 на Н,Зная допустимую величину измененияскорости дч, определяют ЬН (дч и Н, ==Н-ьН. Далее считают, что участокотрабатывается шагом Н, участок(1-11 - шагом Н, . Если на участкепроизведено и, шагов, а на участке1 -и шагов, то при условии и +п ==и+1 получают систему уравнений 50и и+п (Н- Н)=1п +и =и+1.аРешение системы дает и =ГХ-(Н-ьН) (п+11с дНи =Н(и+1)-Т),1ьН 4Величину ьНсдч берут так, чтобы и и и были целнми числами. Получив1 2п и п , определяют 1,=Ни, иВеличины 1 , Г, 1 до начала интерполяции участка заносятся от программы в регистры 40-42 соответственно.В процессе работы устройства в каждом цикле интерполяции по шинам 33 и 34 осуществляется через блоки 44 и 45 элементов И передача вычис- - ленных приращений дХ и лу на выход устройства и по сигналам блока 15 тактирования, поступающим по линиям 26 и 30 на регистры 41 и 42, величины ьх и ьу через сумматоры 38 и 39 вычитаются из содержимого регистра 41 и 42 соответственно. В конце цикла интерполяции по сигналу переполнения счетчика 59 блока 15 тактирования, поступающего с выхода 64 на регистр 40, величина Н через сумматор 37 вычитается из содержимого регистра 40, Так как начальная установка регистра 40 равна 1 то обнуление регистра служит сигналом окончания отработки участка 1, Сигнал переполнения регистра 40 через блок 43 элементов И заносит величину Н =1 =Н-ьН с выхода 50 на умножители 9 и 1 О. Поэтому все последующие циклы интерполяции осуществляются. шагом Н, .Окончание процесса интерполяции производится по сигналам регистров 41 и 42, переполнение которых означает, что отработаны величины Г и 1 по осям Х и У. Сигналы регистров 41 и 42 закрывают по вторым входам блоки 44 и 45 элементов И и по выходам 51 и 52 поступают на выход устройства для передачи в блок программы.По сравнению с известным устройством интерполятор,позволяет повысить скорость вычерчивания на координатографе при контроле геометрии деталей до 40 м/мин т.е. в 2 раз и скорость .записи программ на магнитную ленту до 800 мм/мин (т,е. в 16 раз), Интерполятор обладает большой точностью и обеспечивает .точный приход в конечную точку интерполяции участка. В связи с этим упрощается и уменьшается объем расчетов при подготовке исходной информации на ЭВМ, сокращается длина исходной перфоленты и улучшаются параметры управляющей программы, 5 126формула и з о б р е т е н и я Линейно-.круговой интерполятор по авт.св. Р 1149218, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены в каждый координатный канал третьи сумматоры, третьи регистры и первые блоки элементов И, второй блок элементов И, четвертый регистр, четвертый сумматор и пятый регистр, подключенный входом к первой шине "Шаг интерполяции", а выходом - к первому входу четвертого сумматора, соединенного вторым входом и выходом соответственно с выходом и с информационным входом четвертого регистра, подключенного тактовым входом к выходу переполнения блока тактирования, а выходом переполнения -5700 Ьк первому входу второго блока элементов И, связанного вторым входомс второй шинои "11 аг интерполяции",а выходом - с третьими входами умножителей, причем первые входы третьих сумматоров подключены к соответствующим выходам блока переключения и к первым входам соответствующих первых блоков элементов И, вто 10 рым входом и выходом соответственно - к информационным выходу и входу соответствующего третьего регистра, связанного тактовыми входами ссоответствующими четвертыми выхода 15 ми блока тактирования, установочными входами - с соответствующими координатными шинами интерполятора,а выходами переполнения - с вторыми входами соответствующих первых20 блоков элементов И,1265700 Гор буно оставител ехред И.В и . ектор ктор Е.Пап аказ 5661 4 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ТиВНИИПИ по дел 035, Мо ж 836 сударственногм изобретений ва, Ж, Рауш Подписнокомитета СССРи открытийская наб., д