Устройство для программного управления

(21) 419 (22) 23. (46) 30. (72) В.С В.В.Наза (53) 621 (56) Авт р 111759Автор р 110839 Марковцов ство ССС /18, 198 во СССР 18, 1982 РОГРАММНОГО носится к автои ользоваться для шими электроприводаов при программном зколетящих космичеслью изобретения явточности управления етодических.ошибокПри этом за счет ости управления ки слежения электроия и снижаются динаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО РАВЛЕНИЯ (57) Изобретение тике и может исп управления следя ми радиотелескоп сопровождении ни ких объектов. Це ляется повышение путем снижения м интерполирования увеличения плавн уменьшаются ошиб приводов наведен,ЯО 142733.3 мические нагрузки на высокоточные механизмы, например, радиотелескопа. Устройство содержит синхронизатор 1, блок 2 ввода программы регистры 3 - 8, коммутатор 9,интерполяторы 0,11,сумматоры 12, 13, блок согласования 14, электропривод 15, датчик 6 обратной связи, элемент ИЛИ 17 и блок сравнения 18. Устройство реализует способ нелинейного интерполирования и устраняет, в отличие от других известных устройствразрывы в первой производной интерполированной функции угла, т.е. в функции скорости. Зто достигается введением дополнительной, расчетной опорной точки в середине каждого участка интерполирояаиия, ияломом фуиклии скорости Щ в этой точке. Параметры излома выбираются на каждом участке такими, С чтобы при уравнивании скоростей на границах соседних участков функция угла совпадала бы в узлах интерполирования с заданной решетчатой функ- р цией, 2 ил. ЬР(5) значение скорости в середине участка Ск , Ск в точке ее излома,по формуле(6) значение ускорения Е на первойполовине участка интерполирования(7) Е = 7 ее - кВ момент времени, соответствующий середине участка 1 С-., С , следует вычислить значения ускорения Е на второй половине участка интерполи Орования(8) с" = бак - (л 7 сР Устройство работает следующим ооразом.До начала сеанса сопровождения, в произвольные моменты времени, синхронизатор 1 выдает 5 групп сигналов для загрузки последовательно соединенных регистров 3-7 пятью значениями решетчатой функции угла из блока ввода программы 2. Синхронизатор 1 состоит из генератора тактовых импульсов, сдвиговых регистров и счетчиков времени на делителях, для формирования35 последовательностей синхросигналов и временных интервалов. Синхронизатор работает в режиме электронных часов, при этом движение начинается при .равенстве кодов времени на счетчиках синхронизатора и на выходе блока 2 по сигналу равенства кодов времени с выхода блока 18.Кроме того, синхронизатор 1 получает из блока 2 значение периода интерполирования Т, а значение начального угла сопровождения он передает в интерполятор 11 для фиксации на его выходе, что вызывает переброску электропривода на начальный угол работы.Когда отсчет времени в синхронизаторе 1 достигает значения начала сеанса, по сигналу блока сравнени 18 он выдает сигналы на считывание оче 55 редной точки из блока ввода программы 2 и на сдвиг информации в регистрах 3-7. При этом в каждом регистре номер хранимого узла решетчатой функции угла увеличится на единицу, апрежние значения будут выданы черезэлемент ИПИ 17 к сумматору 12, который рассчитывает все требуемые конечные разности, скорость 67 для узлапо формуле Э(5), скорость свсередине участка С, СД по формуле (6) и ускорение Е по формуле(7). Регистр 8 используется при расчетах как аккумулятор для храненияпромежуточных результатов, в нем также фиксируются конечные результаты ввиде 63 иПри расчетах ь 7, для первого участка, а также при расчетах (дк, требуемое по формуле (5) значение СЭпринимается сумматором 12 из интерполятора 10. Значение о(о(с(к-на последующих участках) принимается при расчетах с выхода интерполятора 11 черезкоммутатор 9, открываемый сигналомсинхронизатора 1. Ускорение Е фиксируется регистром 8 на входе линейного интерполятора 1 О на вермя, рав"ное половине периода интерполирования. Интерполятор 10 работает подуправлением синхронизатора 1 и формирует на выходе код текущей скорости сопровождения, линейно изменяющейся в течение полупериода интерполирования от Сд до Ысрк к 3и поступающий на вход второго линейного интерполятора 11, также работающего под управлением синхронизатора 1,Последовательное суммирование кодов через элемент 17 на одних входахсумматора 12 и регистр 8 на другихвходах позволяет накапливать в регистре 8 все промежуточные значения,расчетов, до получения окончательныхзначений, используемых в интерполяторе 10,Интерполяторы 10 и 11 служат дляравномерного изменения выходного кода во времени таким образом, что кконцу заданного периода интерполяции на выходе нарабатывается код,равный входному, т.е. интерполяторэквивалентен цифровому интегратору. С синхронизатора 1 на интерполяторы 10 и 11 поступают опорные частоты, обратно пропорциональные периоду интерполяции, которые умножаются на входные коды и формируют интерполяционные частоты (т.е. производится преобразование код-частота), накап 1427ливающиеся в выходных счетчиках, формирующих выходной код.На выходе интерполятора 11 формируется код программного угла сопровождения, изменяющегося на полупе 5 риоде по параболическому закону, В момент времени, соответствующие половине периода интерполирования, синхронизатор 1 выдает сигнал на 10 коммутатор 9, который пропускает к сумматору 12 накопление к этому моменту значение скорости в середине участка интерполирования оЭ р в интерполяторе 10, Сравнивая его со зна чением скорости ь 3, рассчитанным для следующего узла интерполирова" ния и хранящимся в регистре 8, сумматор 12 определяет по формуле (8) значение ускорения Е для второй половины периода интерполирования и фиксирует его в регистре 8 на входе интерполятора 10. Код скорости на выходе интерполятора 10 продолжает линейно изменяться, но после значе ния (Зсрприобретает другой. наклон до конца периода интерполирования. Изменение программного угла по выходе интерполятора 11 продолжается по параболическому закону, но с дру гой кривизной. При этом отрезки пара" бол на соседних полуучастках геометрически сопряжены и не имеют разрывов, как и их первые производные.При наступлении последующих мо 35 ментов времени, заданных решетчатой функций С, С1 г, цикл работы описанной части устройства - контура интерполирования - повторяется.Использование обратных связей по Ыс интерполятора 11, а также по ди (д,р с интерполятора 10 взамен расчетных устраняет наполнение аппа" ратурных погрешностей интерполирова,ния, а также компенсирует эа 1-2 периода интерполирования любой сбой в ,интерполяторах. В сумматоре 13 текущее значение программного угла, получаемое с.интерполятора 11, сравнивается с текущим углом положения, поступающим от датчика обратной связи 1 б. Разность представляющая собой динамическую ошибку электропривода 15, преобразуется в блоке согласования 14 в напря" жение, пропорциональное значению ошибки и имеющие полярность, определяемую знаком ошибки,3336Этот сигнал подается на обработку электроприводом 15, который доворачивает исполнительную ось и связанный с ней датчик 16 в сторону уменьшения ошибки.Обработка информации в контуре отработки, состоящем из звеньев 13,14, 15 и 1 б осуществляется с частотой, на 1,5-2 порядка превышающей собственную частоту электропривода 15. Формула изобретенияУстройство для программного управления, соцержащее синхронизатор, информационные выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, элемент ИЛИ, коммутатор, первый и второй сумматоры, первый и второй интерполяторы, последовательно соединенные блок согласования, электропривод и. датчик обратной связи, а также блок ввода программы, выходом подключенный к входам первого регистра, первый выход которого соединен с инфор - мационными входами второго регистра, третий регистр, выход которого соединен с информационными входами четвертого регистра, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения точности управления, введены пятый и шестой регистры, первые выходы второго регистра соединены с информационными входами третьего регистра, а первые выходы четвертого регистра подключены к информационным входам пятого регистра, выходы которого соединены с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом четвертого регистра, третий вход - с вторым выходом третьего регистра, четвертый вход - с вторым выходом второго регистра, пятый вход - с вторым выходом первого регистра, шестой вход элемента ИЛИ подключен к выходу коммутатора, а выход - к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом шестого регистра, а выход - с информационным входом шестого регистра, второй выход которого подключен к информационному входу первого интерполятора, выходы которого соединены с первыми входами коммутатора и с информационными входами второго интерполятора, первые выходы которого подключены к вторым входам коммутатора и к первым входам второго сумматора, вторые входы которого соединены с1427333 оставытель И ехред А.Крав вецк Корректор Г.Решетн едактор М.Товти ное 6 о аказ 4850/43 та СССРтий т дарственного ко изобретений и Ж, Раушск к н Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная выходами датчика обратной связи, авыходы - с входами блока согласова"ния, выходы синхронизатора соединеныс синхронизирующими входами соответственно блока ввода программы, с перТираж 8 ВНИИПИ Гос по делавого по шестой регистров, первого и второго интерполяторов и коммутатора, вторые входы блока сравнения подключены к выходам блока ввода программы, а выход - к входу синхронизатора,