RU1797711C - Устройство дл измерени скорости подвижного элемента сервосистемы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента (датчика) в сервосистемах . Цель изобретени  - повышение точности измерений. Устройство дл  измерени  скорости подвижного элемента сервосистемы содержит 1 блок (1) переключени , 2 дифференцирующих элемента (2), 1 блок (3) делени , 1 выходную шину (4). 1 компаратор (5), 1 блок (6) формировани  двух квадратных сигналов. 6-1-2-3-4. 6-5- 1-3, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ел С

xi

ю

4 х|Фиг .1

ы

Изобретение относитс  к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента (датчика) в сервосистемах .

Известно устройство дл  измерени  от- носительной скорости перемещени  двух элементов в сервосистеме, содержащее блок формировани  двух квадратных сигналов скорости и схему обработки с использованием дифференцирующих элементов, комму- татора, компаратора.сумматора дл  выделени  сигнала ошибки, используемого дл  управлени  двигателем, две обмотки на статоре и роторе которого используютс  в качестве датчика (блока формировани  квадратур- ных сигналов)

Данное устройство наиболее близко к предлагаемому, однако данное устройство обладает дополнительной погрешностью, св занной с наличием пульсирующей со- ставл ющей в дифференцированном сигнале управлени  скоростью, которую можно скомпенсировать лишь при условии нулевой погрешности скорости, В реальных устройствах это условие не соблюдаетс , что приводит к возникновению пульсаций управл ющего сигнала и, следовательно, снижению точности измерений.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  скорости подвижного элемента сервосистемы, содёр- жащее блок формировани  двух квадратурных сигналов скорости, двум  вы- ходами св занный с соответствующими входами блоков формировани  первого и второго сигналов, компаратор, выходом соединенный с управл ющим входом блока переключени , дифференцирующий эле- мент и выходную шину, введен блок деле- ни , а блок формировани  двух квадратурных сигналов скорости выполнен в виде оптической решетки и первого и второго преобразователей, установленных с возможностью приема света от оптической решетки, блок формировани  первого сигнала выполнен в виде первой группы блока переключени , выходами подключенной к входам дифференцирующего элемента, блок формировани  второго сигнала выполнен в виде второй группы блока переключени  и компаратора, при этом выходы первого и второго преобразователей блока формировани  двух квадратурных сигналов скорости подключены соответственно к первым и вторым входам блока переключени , соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора блока форми- ровани  второго сигнала, а выход дифференцирующего элемента и выходы второй группы блока переключени  соединены через блок делени  с выходной шиной.

Кроме того, решетка установлена на поворотном элементе или выполнена в виде линейной решетки.

На фиг.1 показана обща  структурна  схема устройства дл  измерени  скорости; на фиг.2 - пример выполнени  блока формировани  двух квадратурных сигналов скорости; на фиг.З - пример выполнени  устройства с использованием микропроцессора; на фиг.4 - альтернативный вариант выполнени  с использованием средств аналоговой техники.

Устройство дл  измерени  скорости подвижного элемента применительно к микропроцессорному и аналоговому вариантам может быть выполнено в виде блока 1 переключени , подключенного выходами первой и второй групп соответственно к дифференцирующему элементу 2 и блоку 3 делени , соединенному выходам с выходной шиной 4. Компаратор 5 включен между соответствующими выходами блока 6 формировани  двух квадратных сигналов скорости и управл ющим входом блока 1 переключени .

Блок 6 может быть выполнен в виде оптической решетки 7 (фиг.2) и двух преобразователей 8, 9 установленных с возможностью приема света от решетки 7, падающего на нее от источника 10 света. При этом решетка 7 может быть выполнена на диске 11, установленном на валу 12. На диске 11, используемом в качестве стола, могут быть установлены обрабатываемые детали (на чертеже не показаны). Решетка 7 может быть выполнена в виде отражающих и неотражающих штрихов, равномерно распределенных по периферии диска 11.

Вал 12 приводитс  в действие при помощи электродвигател  13 (фиг.З). Сигналы на выходах блока 6 передаютс  через переключатель 14 к аналого-цифровому преобразователю 15. Микропроцессор (МП) 16, управл ющий посредством программы, хранимой в ЗУПВ 17, приводит в действие переключатель 14, передает сигналы от преобразователей в параллельной форме к посто нному запоминающему устройству (ПЗУ) 18 и параллельно цифровые сигналы регулировани  скорости к цифровому преобразователю 19 (ЦАП), выход которого св зан через усилитель 20 мощности с электродвигателем 13, МП 16 принимает последовательные цифровые командные сигналы задани  скорости и вычисл ет управл ющий сигнал (шина 21). Выход 22 МП 1.6 предусмотрен дл  вывода цифровых

данных, показывающих, например, что вал 12 вращаетс  с заданной скоростью.

На фиг.4 показан альтернативный вариант выполнени  схемы с использованием аналоговых средств. Выходы блока 6 св заны через неинвертирующий и инвертирующий дифференцирующие элементы 23, 24 и переключатель 25 (его первую группу) с входом числител  блока 16 делени , вход знаменател  которого соединен через вторую группу переключател  25 с соответствующими выходами блока б. Коммутатор 27 управл ет переключателем 25 и блоком 26 делени . Положение переключател  25 позвол ет исключить по вление нулевых значений на выходах этого переключател  в моменты, когда один из выходных сигналов

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  скорости подвижного элемента сервосистемы, содержащее блок формировани  двух квадратурных сигналов скорости, двум  выходами св занный с соответствующими входами блоков формировани  первого и второго сигналов, компаратор, выходом соединенный с управл ющим входом блока переключени , дифференцирующий элемент и выходную шину, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен блок делени , а блок формировани  двух квадратурных сигналов скорости выполнен в виде оптической ре- щетки и первого и второго преобразователей , установленных с возможностью приема света от оптической решетки, блок формировани  первого сигнала выполнен в виде первой группы блока переключени ,

   блока 6 имеет максимальную величину, а другой - нулевую.

   Выходной сигнал блока 26 делени  поступает через усилитель 28 и усилитель 20

   мощности к электродвигателю 13. Усилитель 28 также принимает сигнал запроса по шине 29.

   В показанных вариантах вырабатывают непрерывные синусоидальные и косинусоидальние сигналы, однако достаточно сформировать требуемую часть сигнала из квадратных сигналов в момент, когда требуетс  вычисление скорости.

   Изобретение может быть использовано

   и дл  случа  формировани  квадратурных сигналов из неквадратурных, если известна погрешность фазировки.

   выходами подключенный к входам дифференцирующего элемента, блок формировани  второго сигнала выполнен в виде второй группы блока переключени  и компаратора, при этом выходы первого и второго преобразователей блока формировани  двух квадратурных сигналов скорости подключены соответственно к первым и вторым входам двух групп блока переключени , соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора блока формиро- ван и  второго сигнала, а выход дифференцирующего элемента и выходы второй группы блока переключени  соединены через блок делени  с выходной шиной.
2. 2. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что оптическа  решетка установлена на поворотном элементе или выполнена в виде линейной решетки.

   /«. 3

   Ј2

   2

   is

   w

   o

   $ .ffi-Q

   #

   25

   /