Адаптивная система управления

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликВ 23 Я 15/00 Государственный комитет СССР оо дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 01,07, 81(,5 ЕМА УПРАВЛЕН НАЯ Недостаток этой системы состоит в том,что она переключается в режим поддержания сразу после появления сигнала от измерителя оптимальности режима, тогда как могут существовать другие оптимальные режимы с большей скоростью резания, т.е. система не выбирает режим резания, соответствующий наибольшей скорости резания. Кроме того, в режиме измерения оптимальности процесса система обладает мень" шей помехоустойчивостью и, кроме того, в ней применен датчик линейной ског.рости резания, который сложен по конструкции и при непосредственной установке его на объекте мешает процессу резания. машинос ределени режима р Известна адаптивная система управления процессом резания, содержащая датчики термо-ЭДС и скорости резания, включенные на вход измерителя оптимальной скорости, выход которого со 10 единен с блоком управления режимами. Другой выход измерителя подключен к, одному из входов сравнивающего устройства. Выходы блока управления режимами соединены с управляющим входом генератора ступенчатого направления и с управляющим входом коммутатора.Выход генератора ступенчатого напряжения подключен к одному входу сравнивающего устройства и к одному входу 2 О коммутатора. Выход коммутатора соеди.нен со входом усилителя, выход которого нагружен на исполнительный механизм 1 .г Цель изобре хоустойчивости жиме измерения и обеспечение жима, соответсибольшей сковующег ости резания. Изобретение относится нию и предназначено для поддержания оптимальног ания.ния - повышение пометочности системы в ре-птимальности процессабора оптимального ре8491440 Поставленная цель достигается тем, что в систему, состоящую из датчика термо-ЭДС, включенного на вход измерителя оптимальности режима, соединенного с блоком управления режимами гене 5 ратора ступенчатого напряжения, соединенного с коммутатором, усилителя, исполнительного устройства включены)датчик угловой скорости или числа оборотов, запоминающее устройство и схемы выбора наибольшего значения, причем выход датчика угловой скорости или числа оборотов соединен со входом измерителя, один вход запоминающего устройства соединен с выходом измерителя оптимальности режима, другой вход запоминающего устройства соединен с выходом генератора ступенчатогс1 напряжения, а выход запоминающего устройства соединен со схемой выбора наи 20 большего значения, выход которой соединен с одним входом сравнивающего устройства, другой вход которого соединен с выходом измерителя оптимальности режима, управляющие входы схемы 25 выбора наибольшего значения и запоминающего устройства подключены к одному из выходов блока управления режимами еПри этом измеритель оптимальности30 процесса резания состоит из фильтра, выход которого соединен со входом дифференцирующего устройства, выход которого соединен с нуль-детектором, управляющие входы дифференцирующего устройства и нуль-детектора соединены с выходом распределительного устройства, вход которого соединен с выходом формирователя, подключенногок выходу датчика угловой скоростирезания или датчика числа оборотов,Для повышения точности, дифференцирующее устройство может быть выполнено из аналого-цифрового преобразователя, включенного на выходе фильтра,выход преобразователя соединен со входом запоминающего устройства и с одним входом вычитателя, на другой входкоторого включен выход запоминающегоустройства, выход вычитателя соединенс нуль-детектором, управляющие входы 50аналого-пифрового преобразователя ивычитателя подсоединены к распределительному устройству.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - блоксхема измерителя оптимальности процесса; на фиг. 3 - схема дифференцирующего устройства. 4Система состоит из датчика термо-ЗДС 1 и датчика 2 угловой скоростиили числа оборотов, включенных навход измерителя 3 оптимальности процесса, выход измерителя соединен сблоком 4 управления режимами и с одним входом запоминающего устройства 5,выход которого соединен со входомсхемы 6 выбора наибольшего значения,выход которой соединен с одним входом сравнивающего устройства 7, другой вход которого соединен с другимвыходом измерителя 3 оптимальностипроцесса. Управляющий вход генератоЪра 8 ступенчатого напряжения соединенс выходом блока 4 управления режимами,а.выход генератора 8 ступенчатого напряжения соединен с одним входом коммутатора 9 и с информационным входомзапоминающего устройства 5. Другойвход коммутатора 9 соединен с выходомсравнивающего устройства 7, управляющие входы коммутатора 9, запоминающего устройства 5 схемы выбора наибольшего значения соединены с выходомблока 4 управления режимами, выходкоммутатора 9 соединен с усилителем 10, нагруженным на исполнительное устроиство 11Измеритель оптимальности режимоврезания (фиг,2) состоит из фильтра 12,выход которого соединен со входом дифференцирующего устройства 13, выход дифференцирующего устройства 13соединен с нуль-детектором 14, управляющие входы которого и дифференцирующего устройства подключены к одномувыходу распределительного устройства 15, другой выход которого соединенс другим входом дифференцирующего устройства 13, вход распределительногоустройства 5 соединен с выходом формирователя 16, другой вход с выходом блока 4 управления режимами, входформирователя 16 соединен с выходомдатчика 2 угловой скорости или числаоборотов, Дифференцирующее устройство 13 измерителя оптимальности режимов может состоять из аналого-цифрового преобразователя 17, выход которого соединен со входом запоминающегоустройства 18 и с одним входом вычитателя 19, другой вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 5.Система работает следующим образом.Режим поиска наибольшей оптимальной скорости резания осуществляется841914 Формула изобретения 1. Адаптивная система управления процессом резания, состоящая из дат-: чика термо-ЭДС, измерителя оптимальности процесса резания, блока управления режимами, генератора ступенчатого напряжения, коммутатора, сравнивающего устройства, усилителя, исполнительного устройства, о т л и ч а-ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и обеспечения выбора оптимального режима, соответствующего.наибольшей скорости резания, введены датчик угловой скорости или числа оборотов, запоминающее устройство и схема выбора наибольшего значения, причем выход датчика угловой скорости соединен со входом измерителя, а выход измерителя оптималь" ности режима соединен с одним входом запоминающего устройства, другой вход запоминающего устройства соединен с выходом генератора ступенчатого напряжения, выход запоминающего устройстподачей сигнала на блок 4 управления режимами, при этом запускается генератор 8 ступенчатого напряжения, который задает минимальное управляющее напряжение, соответствующее наимень шей скорости резания, Начинается процесс резания, информация с датчиков 1 , термо-ЭДС и 2 угловой скорости подается на вход измерителя 3 оптимальности режимов резания. Измеритель оп ределяет оптимальность процесса резания и в случае оптимальности процесса на выходе появляется сигнал, который подается на запоминающее устройство 5, которое запоминает величи ну напряжения генератора 8 ступенчатого напряжения, а блок 4 управления режимами подает команду на изменение величины ступеньки выходного напряжения, соответствующее очередной ско рости резания, при которой необходимо исследовать оптимальность режима, Происходит процесс резания при другой скорости, измеритель определяет ступень его оптимальности. При обнаруже нии оптимальности процесса на другой скорости резания запоминающее устройство 5 запоминает величину ступенинапряжения, а схема выбора наибольше-ьф го значения выбирает наибольшее значение величины ступеньки и по команде с блока 4 управления режимами ( ри достижении верхней границы скорости резания) подает на вход сравнивающего устройства 7 наибольшее по 35 величине напряжение, соответствующее наибольшей оптимальной скорости резания. Разностный сигнал с выхода сравнивающего устройства 7 приводит систему к скорости резания, соответствуюО щей наибольшей оптимальности скорости резания.Режим поддержания заданной скорости резания ничем не отличается от ра-боты известной системы в этом режиме, 45В измерителе оптимальности процесса резания сигнал с блока 4 управления режимами запускает распределительное устройство 15, которое выдает импульсы начала интервала дифференцирования 50 и его конца. Сигнал с выхода датчика 1 термо-ЭДС проходит фильтр, где отфильтровываются помехи, и подается на вход дифференцирующего устройства 13, которое осуществляет дифферен цирование входного сигнала, и при равенстве нулю его выходного сигнала срабатывает нуль-детектор 14, который подает сигнал на блок 4 управления режимами и на вход запоминающего устройства 5, Интервалы начала и конца дифференцирования задаются с распределительного устройства, работающего синхронно со скоростью вращения заготовки, Этим достигается большая помехоустойчивость системы, так как значение температуры заготовки измеряется практически на одной образующей детали, чем исключаются влияния биений на показание измерителя. Кроме того, настройкой распределительного устройства 15 можно добиться того, чтобы дифференцирование сигнала проводилось при определенной постоянной длине пути резания, чем достигается большая точность и помехозащищенность измерителя.Применение в качестве дифференцирующего устройства аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и вычитателя позволяет 1 осуществлять дифференцирование сигналов с высокой степенью точности. Использование системы адаптивного уп-. равления процессом резания обеспечивает по сравнению с известными повышение производительности и помехоустойчивости, снижение себестоимости обработки.841914 ва соединен со схемой выбора наибольшего значения, выход которой соединен с одним входом сравнивающего устройства, управляющие входы схем выбора наибольшего значения и запоминающего устройства подключены к одному из выходов блока управления режимами.2. Система по и. 1, о т л и ч а - "ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости системы, измеритель оптимальности процесса резания состоит иэ фильтра, дифференцирующего устройства, нуль-детектора, распределительного устройства, формирователя, причем выход фильтра соединен со входом дифференцирующего устройства, выход которого соединен с нуль-детектором, а управляющие входы дифференцирующего устройства и нуль- детектора соединены с выходом распределительного устройства, на вход которого подключен формирователь, соединенный с выходом датчика угловой скорости или датчика числа оборотов,3. Система по п. 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повыщения точности, ди 4 ференцирующее устройство состоит из аналого-цифрового, преобразователя, запоминающего устрой ства, вычитателя, причем вход аналого-цифрового преобразователя соедйнен со входам запоминающего устройства и с одним входом вычитателя, другой вход которого соединен с выходом запомина ющего устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 20 Р 666045, кл. В 239 15/00, 1977.841914 ДцррСреицирующст устродст 3 о Заказ 4951 15 Тираж 770 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб. д. 4