Устройство управления позиционированием

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 4 С 05 В 19/1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГНКТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИНИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к автике и вычислительной технике ижет быть использовано аЧПУ различных позицион еУстройство управления позициони идетельство СССР В 1918, 1977, тельство СССР В 19/18, 1980 омамов систем ных сист м.роваавтомати трограмм, сумматор 2, элемент ИЛИ и может блок 4 выделения старшего разряда, нных сис- первый генератор 5, второй генератор 6, датчик 7 положения, привод ение бы- исполнительного механизма 8, преобразователь 9 кода в широтно-импуль но-модулированный сигнал, формиров тель 10 управляющих кодов, датчик11 скоростиДатчик 11 скорости содержит эмент 12 задержки, реверсивный сче 13, регистр 14. Блок 10 содержит счетчики 15 и 16, а блок 9 - реверсивный счетчик 17, элементы И 18 и 19. Датчик 7 положения служи для формирования параллельного двоичного кода, соответствующего истин ному положению подвижной части исполнительного механизма. ится техн пози анками- повыштва пблоко утем ввев, опредеучетом изения и пройя ем летчик ена блок-схема устпозиционированием; корости; нафиг, 3 вателя управляю 4 - пример выполфиг. 5 - временные о управления позициониержит блок 1 задания Изобретение откоске и вычислительнойбыть использовано втемах управления стЦель изобретениястродействия устройсдения функциональныхляющих путь торможенменения скррости перденного пути.Нафиг. 1 приведр ойства управлениянафиг, 2- датчиксблок-схема формирощих кодов; на фиг.нения блока 9; надиаграммы.Устройстврованием сод нием обеспечивает быстродействиепозиционирования за счет автоматического регулирования точки началаторможения в функции от величиныскорости и перемещения подвижной ча-сти исполнительного механизма. Цельизобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство управле-.ния позиционированием содержит датчики положения, скорости, привод исполнительного механизма, сумматор,блок задания программ, первый и второй генераторы импульсов, формирователь управляющих кодов, преобразователь кода в широтно-импульсно-модулированный сигнал, элемент ИЛИ, блоквыделения старшего разряда. 5 ил.Преобразователь кода в широтно-им-. пульсно-модулированный сигнал 9 преобразует поступающие на его вход коды управления в последовательность импульсов постоянной частоты, длительность которых пропорциональна модулю кодов управления по положению и по скорости. Блок 10 предназначен для формирования управляющих кодов .по скорости, поступающих на преобразователь кода в широтно-импульсно- модулированный сигнал.Код, пропорциональный заданной скорости (И 1), поступает на входы параллельной записи счетчика 1 с блока 1 задания, а на вход "+1" поступают импульсы с опорного генератора 6.Перенос Ю в счетчик 16 происходит по импульсам переполнения, Формирующимся на выходе счетчика 15 с частотой Г,йЙо(1)Б-Мгде Й - частота опорногогенерато,ра 6;Н - разрядность счетчика 14,Таким образом, на счетчике 15 сформирован делитель частоты с коэффициентом деления, равным (М-И ).Код текущего значения скорости И с датчика 11 скорости поступает .на входы параллельной записи информации счетчика 16, а вход "-1" поступают импульсы с частотой Е, . Перенос Б в счетчик 16 происходит по импульсам переполнения, Формирующимся на выходе счетчика 16 с частотой Га(3)йТаким образом, период следования импульсов на выходе формирователя 10 управляющих кодов прямо пропорцио нален текущему значению скорости и обратно пропорционален заданному значению скорости, причем, меняя М, можно регулировать степень влиянияН на период.Датчик 11 скорости формирует двоичный параллельный код, пропорциональный мгновенному значению текущей скорости исполнительного механизма;При поступлении унитарного кодас датчика 7 положения в счетчике 13накапливается значение кода, причем,ч5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чем больше скорость движения, тембольше значение кода накопителя всчетчике за интервал интегрирования.Импульсы, следующие с периодоминтегрирования, переносят накопленное значение в регистр 14 и посленебольшой задержки в датчике скорости сбрасывают значение счетчика 13,тем самым подготавливая его к следующему циклу интегрирования,В регистре 14 хранится код, пропорциональный мгновенному значениютекущей скорости исполнительного механизма, Меняя интервал интегрирования, можно менять точность измерения скорости.Устройство управления позиционированием работает следующим образом.Блок 1 задания программ выдает навход сумматора 2 код заданного положения, на второй вход которого поступает код текущего положения исполнительного механизма с датчика 7 положения. На выходе сумматора возникает код рассогласования, которыйчерез блок 4 выделения старшего разряда подается на вход преобразователя 9 кода в широтно-импульсно-модулированный сигнал,По сигналам с генератора 5, работающего с частотой выдачи кодов с датчиком положения и синхронизированногос ним (в частном случае, генератор 5может быть исключен и заменен сигналами "Строб".с датчика 7), п-разрядный код с выхода блока 4 переносится в реверсивный счетчик 17. Выход,перенос по вычитанию, Р-счетчика переводится в единичное состояние и наэлементе И 18 канал деблокирует прохождение частоты Й от формирователя10 на вход "-1" счетчика.Начинается "списывание" кода, записанного в счетчике, Если значениеэтого кода достаточно мало, чтобыв интервале поступления стробов отгенератора 5 быть полностью списанным частотой Й, выход Р-переходит внулевое состояние, блокирует элементИ 18 и сохраняет выход Р- в этом состоянии до прихода следующего сигнала"Строб". Тем самым на выходе Р-счетчика формируется сигнал модуляции поположению, обеспечивающий торможениепривода. Посколькучастота.Г являетсяфункцией заданного и текущего значенийскорости, торможение начинается темраньше, чем выше скорость движения.Разрядность счетчика выбираетсятакой, что при единичном значениивсех разрядов кода и модуляция поположению не возникает. Сигнал модуляции по положению смешивается наэлементе И 19 с сигнаЛом модуляциипо скорости, сформированным анало-.гичным образом в формирователе 10,и поступает в привод 8, На выходевозникает импульсная последовательность с постоянным периодом следования, определяемым частотой генератора 5, коэффициент заполнениякоторой пропорционален коду рассогласования, и на привод исполнительного механизма 8 подается напряжение на период, определяемый соотношением йХ и Ь Хгде Ь Х - рассогласование, причем ЬХЬ Х, , коэф 1фициент заполнения равен единице,При этом двигатель начинает разгоняться, датчик 7 положения начинает выдавать код текущего положения, приближающийся к заданному,который суммируется с кодом заданияв сумматоре 2, и если рассогласование все еще велико, то широтно-импульсная модуляция по положению отсутствует.В процессе разгона код, пропорциональный текущей скорости исполнительного механизма с датчика 11 скоростипоступает на вход формирователя 10о,управляющих кодов, на второй входкоторого блок 1 задания выдает кодзаданной скорости (фиг. 3). Частотас выхода формирователя 10, поступая на вход преобразователя 9 кода в широтно-импульсно-модулированныйсигнал, изменяет коэффициент заполнения указанной импульсной последовательности, тем самым получают широтно-импульсно-модулированный сигналпо скорости в преобразователе 9 исреднее напряжение, подаваемое навход привода исполнительного механизма 8, пропорционально скоростидвижения,Разгон двигателя продолжаетсядо тех пор, пока текущая скороотьне становится равной некоторомузначению, определяемому кодом Я1В процессе отработки заданногоперемещения, величина рассогласования по положению аХ уменьшается ипри снятии запрещающего сигнала сэлементаИЛИ 3, блок 4 выцеленив старшего разряда разрешает прохождение младших разрядов ьа вход преобразователя 9 кода в широтно-импульсномодулированный сигнал, на выходе ко торого появляется широтно-импульснаямодуляция по положению. Время подключения напряжения к приводу исполнительного механизма за периодуменьшается и движение его замедля ется, значение текущей скорости также уменьшается и влияние обратнойсвязи по скорости устраняется.При достижении величиной Х- Хзц э рассогласование по положению 15 становится равным нулю и пРивод исполнительного механизма останавливается в заданной точке.Таким образом, предлагаемое уст ройство управления позиционированиемобеспечивает быстродействие Позиционирования за счет автоматическогорегулирования точки начала торможенияв функции от величины скорости и пе ремещения исполнительного механизма.Формула изобретенияУстройство управления позициониЗ 0 рованием, содержащее датчик скоростии привод исполнительного механизма,соединенный выходом с входом датчика положения, сумматор, первый входкоторого соединен с первым выходомблока задания программ, выходы старших разрядов сумматора подключены ксоответствующим входам элемента ИЛИ,выход которого соединен с первымвходом блока выделения старшего разряда соединенного вторыми входами,с соответствующими выходами младшихразрядов сумматора, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия устройства, внего введены первый и второй генераторы импульсов, формирователь управляющих кодов:. и преобразователь кодав широтно-импульсно-модулированныйсигнал, выход которого соединен свходом привода исполнительного механизма, первый вход преобразователякода в широтно-импульсно-модулированный сигнал подключен к выходу блокавыделения старшего разряда, второйвход - к выходу первого генератораимпульсов, а третий вход - к выходуформирователя управляющих кодов первый вход которого соединен с выходомвторого генератора импульсов, второй7 1462248 8вход - с выходом блока задания прог- датчика скорости, вход которого подраммы, а третий вход - с выходом ключен к выходу датчика положения,