SU1014119A1 - Steeping motor control device - Google Patents
Steeping motor control device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1014119A1 SU1014119A1 SU813328210A SU3328210A SU1014119A1 SU 1014119 A1 SU1014119 A1 SU 1014119A1 SU 813328210 A SU813328210 A SU 813328210A SU 3328210 A SU3328210 A SU 3328210A SU 1014119 A1 SU1014119 A1 SU 1014119A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- counter
- divider
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
Изобретение относитс к электротехнике; а именно к управлению ша- . roBbfM двигателем. Известно устройство дл управлени шаговым двигателем, содержащее мультивибратор, коммутатор, пусковое устройство, соединенное с элементами :задержки; выходы которых св заны с коммутатором Г1 Недостатком этого устройства вл етс то, что оно не обеспечивает тор можение шагового двигател с максимальной частоты, достигнутой в режи ме разгона, Известно также устройство дл управлени шаговым двигателем, содержащее тактовый генератор, управл емый ключ, счетчик, делитель, элемент задержки и распределитель. Устройство предназначено дл увеличени быстродействи шагового двигател , что обеспечиваетс подачей на распределитель второго импульса с частотой, меньшей, чем частота входных импульсов, причем следующие поеле второго импульсы серии поступают на распределитель с собственной частотой . Коом того, в устройстве осу ществллетс ,; держка последнего импульса г.арии 2,. Однако в этом устройстве невозмо жен разгон шагового двигател до мак симальмой частоты без потери информации (пропуска импульсов отработки) Наиболее близким по технической сущности к паедлагаемому вл етс устройство дл управлени шаговым дв гателем., содержащее распределитель импульсов, ключ, реверсивный счетчик , схему соавнеии и генератор импульсов , выход,которого соединен с сигна ьным входом ключа,. Это устройство обеспечивает плавное увеличение частоты шагового привода при разгоне и уменьшение частоты при торможении со скоростью . огрзничкааёмой характеристиками шагового двигател и нагрузки, а в установившемс режиме - релейное слежение 38 частотой yг paвл ющиx импульсов 3. Однако дл достижени максимально частоты за г инимальное врем за счет изменени частоты управл ющих импуль сов Е переходных режимах (разгон торможение ) гребуетс реализаци оптимального закона управлени ре{ки мом работы привода, при этом изменение частоты управл кацих импульсов может производитьс либо плавно, либо скачками. Недостатком известного устройства вл етс невозможность реализации оптимального закона управлени режимом работы привода в переходных режимах , например, скачкообразного изменени частоты с отработкой заданного количества импульсов на каждом приращении (уменьшении) частоты, что приводит к.снижению быстродействи . Целью изобретени вл етс повышение быстродействи шагового двигател . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее распределитель импульсов, ключ, реверсивный счетчик, схему сравнени и генератор импульсов,выход которого соединен с сигнальным входом ключа, введены программное устройство, делитель частоты, элемент И, коммутатор , счетчик, логический компаратор , элемент пам ти и делитель-синхронизатор , первый вход которого соединен с первым выходом счетчика, подключенным к первому входу коммутатора и к управл ющему входу ключа, св занного выходом с вторым входом делител -синхронизатора, подключенного первым выходом к первому входу элемента пам ти, вторым выходом - к первому входу элемента И, третьим выходом - к первому входу делител частоты, соединенного вторым входом с четвертым выходом делител синхронизатора и первым входом программного устройства, св занного вторым входом с выходом коммутатора 5 первым выходом - с первым входом схемы сравнени , вторым выходомс третьим входом делител частоты, подключенного своим выходом к входу распределител импульсов, первому : входу реверсивного счетчика и первому входу счетчика, соединенного вторым выходом с первым входом логического компаратора, вторым входом - с выходом реверсивного счетчика и вторым входом элемента И, подключенного выходом к второму входу схемы сравнени , соединенной выходом с вторым входом коммутатора, св занного третьим входом с вторым входом реверсивного счетчика, выходом логического компаратора и вто рым входом элемента пам ти, подключенного выходом к третьему входу элемента И. 3 Такое выполнение устройства позв ет реализовать любой закон изменени частоты работы шагового двига тел в переходных режимах (плавное изменение и скачкообразное изменени с отработкой заданного количества управл ющих импульсов на каждом при ращении частоты). Благодар этому устройство способно работать по оптимальному закону изменение частоты (дл каждого конкретного привода) а переходных режимах, обеспечива максимальное быстродействие. На чертеже приведена функциональна схема устройства дл управлени шаговым двигат елем в однолинейном изображении. Устройство содержит программное устройство 1 с входом 2 записи, реверсивный счетчик 3 делитель 4 частоты , счетчик 5 с управл ющим входом 6, ключ 7, делитель-синхронизатор 8, коммутатор 9, генератор 10 импульсов, распределитель импульсов 11, логический компаратор 12, элемент пам ти 1J, схему сравнени 1, элемент И 15 (дл каждого разр да реверсивного счетчика), Устройство работает следующим образом ,. В программное устройство 1 по вхо ду 2 записываетс оптимальна дл конкретного шагового привода программа переходных режимов (разгон торможение ), состо ща из констант. (в двоичном коде) приращени частоты и констант (в двоичном коде) коли чества импульсов управлени , необходимых дл отработки на каждом приращении (уменьшении) частоты. Программное устройство 1 может состо ть, например, из запоминающего устройства 16 констант числа импульсов , запоминающего устройства 17 кон стант частоты, мультиплексоров 18 и 19 и вы; одногО регистра 20, Объем за поминающих устройств 16 и 1.7 зависит от реализуемого в программе закона, В исходном состо нии схемы реверсивный счетчик 3. делитель k частоты и счетчик 5 наход тс в обнуленном состо нии. Нулевое состо ние счетчика 5 предназначенного дл. приема и отработки заданной уставки (числа импульсов управлени ), через вход 6 запирает ключ 7 и обнул ет делительсинхронизатор 8, Исходное состо ние коммутатора 9 соответствует выборке 19 констант частоты и количества импульсов по первому адресу- запоминающих устройств 17 и 16 программного устройства 1, При .записи уставки в счетчик 5 (состо ние счетчика отлично от нул )ключ 7 открываетс и посто нна частота генератора импульсов 10 поступает на вход двухразр дного делител -синхронизатора 8, второй синхронизирующий импульс которого осуществл ет запись кода, соответствующего первому значению частоты работы Двигател и содержащегос по первому адресу запоминающего, устройства 17, в делитель частоты Ц и кода, соответствующего числу импульсов отработки на этой частоте и содержащегос по первому адресу запоминающего устройства 16, в выходной регистр 20, Импульсы переполнени с делител -синхронизатора 8 вл ютс входными дл делител частоты k. Импульсы переполнени с делител частоты k следуют с заданной частотой f f fr-де f - частота приемистости шагового ч двигател ) и поступают на распределитель импульсов 11 дл формировани диаграмкш работы шагового двигател и дальнейшего усилени импульсов по- мощности. Одновременно импульсы с выхода делител k поступают на входы реверсивного счетчике 3 и счетчика 5, Логический компаратор 12 сравнивает коды реверсивного счетчика 3 и счетчика 5. Сигнал на выходе логического компаратора 12 по вл етс при mi п (где m - соответствует коду счетчика 5 а п - коду ревер:сивного счетчика 3). Счетчик 5 работает только на вычитание. При наличии уставки в счетчике 5 на выходе логического компаратора 12 сигнал отсутствует, что соответствует работе реверсивного :четчика 3 на сложение, В исходном состо нии элемент пам ти 13 находитс в нулевом состо нии и переводитс в единичное состо ние третьим синхроимпульсом делител -синхронизатора 8, После отработки заданного количества импульсов на частоте fj срабатывает схема сравнени Н по первому синх роимпульсу делител -синхронизатора 8, Сигнал с выхода схемы сравнени 14 переключает коммутатор 9 на выборку кодов частоты и числа импульсов по следующему адресу запоминают щих устройств 16 и 17 Коды частоты и числа импульсов, соответствуюшиеThis invention relates to electrical engineering; namely, the management of sh-. roBbfM engine. A device for controlling a stepper motor is known, comprising a multivibrator, a switch, a starting device connected to the elements: delays; the outputs of which are connected to the switch G1. The disadvantage of this device is that it does not provide the braking of the stepping motor from the maximum frequency reached in the acceleration mode. It is also known a device for controlling a stepper motor, containing a clock generator, a controlled key, a counter, divider, delay element and distributor. The device is designed to increase the speed of the stepper motor, which is provided by feeding the second pulse to the distributor with a frequency less than the frequency of the input pulses, with the subsequent signals of the second pulse of the series arriving at the distributor with a natural frequency. Moreover, in the device implementations,; holding the last impulse of aria 2 ,. However, in this device, it is not possible to accelerate the stepper motor to the maximum frequency without losing information (skip testing) The closest in technical essence to the proposed requirement is a device for controlling a stepper motor, containing a pulse distributor, a key, a reversible counter, a circuit and pulse generator, the output of which is connected to the key signal input. This device provides a smooth increase in the frequency of the stepper drive during acceleration and a decrease in the frequency when braking with speed. limited by the characteristics of the stepper motor and the load, and in the steady state - relay tracking 38 with the frequency of triggered pulses 3. However, to achieve the maximum frequency in minimum time by changing the frequency of the control pulses E transient modes (acceleration braking) realizes the optimal law control of the drive operation, while changing the frequency of the control pulse can be performed either smoothly or in jumps. A disadvantage of the known device is the impossibility of implementing the optimal law of controlling the mode of operation of the drive in transient conditions, for example, an abrupt frequency change with the development of a specified number of pulses at each increment (decrease) of frequency, which leads to a decrease in speed. The aim of the invention is to increase the speed of a stepper motor. The goal is achieved by introducing a program device, a frequency divider, And element, switch, counter, logic comparator, element into a device containing a pulse distributor, a key, a reversible counter, a comparison circuit and a pulse generator, the output of which is connected to the key signal input. a memory and a synchronizer divider, the first input of which is connected to the first output of the counter connected to the first input of the switch and to the control input of the key connected by the output to the second input of the divider-synchronizer pa connected by the first output to the first input of the memory element, the second output to the first input of the element I, the third output to the first input of the frequency divider connected by the second input to the fourth output of the synchronizer divider and the first input of the program device connected by the second input to the output switch 5 by the first output - with the first input of the comparison circuit, the second output with the third input of the frequency divider connected by its output to the input of the pulse distributor, the first: the input of the reversible counter and the first input the second input is connected to the first input of the logic comparator, the second input to the output of the reversible counter and the second input of the element I connected to the second input of the comparison circuit connected to the second input of the switch connected by the third input to the second input of the reversible counter the logic comparator and the second input of the memory element connected by the output to the third input of the element I. Such an embodiment of the device allows to realize any law of changing the frequency of operation of the steps about the motion of bodies in transient modes (smooth change and abrupt changes with the development of a specified number of control pulses at each frequency increase). Due to this, the device is able to work according to the optimal law of frequency change (for each specific drive) in transient modes, ensuring maximum speed. The drawing shows a functional diagram of the device for controlling a stepper motor in a single-line image. The device contains software device 1 with input 2 records, reversible counter 3 divider 4 frequencies, counter 5 with control input 6, key 7, divider-synchronizer 8, switch 9, generator 10 pulses, pulse distributor 11, logic comparator 12, memory element TI 1J, comparison circuit 1, element AND 15 (for each bit of a reversible counter), the device operates as follows,. The software device 1 on input 2 is written the program of transient modes (acceleration braking), optimal for a specific stepper drive, consisting of constants. (in binary code) increments of frequency and constants (in binary code) of the number of control pulses necessary for testing at each increment (decrease) of frequency. Software device 1 may consist, for example, of a memory device 16 of constants of the number of pulses, memory device 17 of frequency constants, multiplexers 18 and 19, and you; one register 20, the volume of memory devices 16 and 1.7 depends on the law implemented in the program. In the initial state of the circuit, the reversible counter 3. the frequency divider k and the counter 5 are in the zeroed state. The zero state of the counter 5 intended for. receiving and testing the setpoint (number of control pulses), through input 6 locks key 7 and zeroes the synchronizer divider 8, the initial state of switch 9 corresponds to a sample of 19 frequency constants and the number of pulses at the first address of the memory devices 17 and 16 of software device 1, Recording the setpoint in counter 5 (the counter state is different from zero) key 7 is opened and the constant frequency of the pulse generator 10 is fed to the input of a two-bit divider synchronizer 8, the second synchronizing pulse of which is writes the code corresponding to the first value of the frequency of operation of the Engine and contained at the first address of the storage device 17, the frequency divider C and the code corresponding to the number of working pulses at that frequency and containing the first address of the storage device 16 into the output register 20 the overflows from the synchronizer divider 8 are input to the frequency divider k. Overflow pulses from frequency divider k follow with a predetermined frequency f f fr de f (frequency of pickup of a stepper motor) and go to pulse distributor 11 to form diagrams of a stepping motor and further amplify power pulses. Simultaneously, the pulses from the output of the divider k are fed to the inputs of the reversible counter 3 and counter 5, Logic comparator 12 compares the codes of the reversible counter 3 and counter 5. The signal at the output of the logic comparator 12 appears when mi p (where m - corresponds to the counter code 5 a p - code rever: smart counter 3). Counter 5 works only on subtraction. If there is a setpoint in the counter 5 at the output of the logic comparator 12, the signal is absent, which corresponds to the operation of the reversible: adding 3 matcher. In the initial state, the memory element 13 is in the zero state and is transferred to the single state by the third synchronizer synchronizer 8, After testing a specified number of pulses at the frequency fj, the comparison circuit H is triggered according to the first sync pulse of the synchronizer divider 8, the signal from the output of the comparison circuit 14 switches the switch 9 to a sample of frequency codes and numbers pulses at the following address of memory devices 16 and 17. Codes of frequency and number of pulses corresponding to
5 105 10
fz и HI, записываютс в делитель частоты i и 8 выходной регистр 20 программного устройства 1 вторым синхроимпульсом делител -синхронизатора 8. Причем значение числа импульсов программируетс в виде , где п - число импульсов, заданное дл отработки на частоте f, а А число импульсов, заданное дл отработки на частоте f,,. Импульсы с выхода делител k следуют с частотой После отработки на этой частоте заданного числа импульсов процесс приращени частоты повтор етс и осуществл етс разгон двигател . При выполнении услови сигнал с выхода логического компаратора 12 переключает элемент пам ти 13 в нулевое состо ние, реверсивный счетчик 3 - на вычитание, коммутатор 9 на обратное считывание адресов, npvt этом коммутатор с некоторой задержи кой осуществл ет выборку кода числа импульсов по предыдущему адресу. Одновременно нулевое состо ние элемента пам ти 13 блокирует работу элемента И 15 .на врем стробировани первым синхроимпульсом делител -синхронизатора 8, исключа возможность выборки следующего значени частоты Спри совпадении кодов реверсивного счетчика 3 и регистра 20 программного устройства 1 в момент срабатывани логического компаратора 12).fz and HI, are recorded in frequency divider i and 8, output register 20 of software device 1 by the second synchronizer pulse of synchronizer divider 8. Moreover, the value of the number of pulses is programmed in the form where n is the number of pulses specified for testing at the frequency f and A is the number of pulses set for testing on frequency f ,,. The pulses from the output of the divider k follow with a frequency. After a given number of pulses have been tested at this frequency, the process of frequency increment is repeated and the engine accelerates. When the condition is fulfilled, the signal from the output of the logic comparator 12 switches the memory element 13 to the zero state, the reversible counter 3 to the subtraction, the switch 9 to the reverse reading of addresses, the npvt switch with a certain delay selects the code of the number of pulses at the previous address. At the same time, the zero state of the memory element 13 blocks the operation of the element 15. At the sampling time, the first sync pulse of the synchronizer divider 8 excludes the possibility of sampling the next frequency value when the codes of the reversible counter 3 and the register 20 of the program device 1 coincide at the time the logic comparator 12 is triggered.
Второй синхроимпульс переписывает код числа импульсов по предыдущему адресу на выходной регистр 20. программного устройства 1, а на третий синхроимпульс переключает элемент 13 пам ти в единичное состо ние, разреша работу элемента И 15.The second sync pulse rewrites the code of the number of pulses at the previous address to the output register 20. of software device 1, and the third sync pulse switches memory element 13 to one state, allowing operation of the And 15 element.
Таким образом, импульсы с выхода .делител частоты имеют частоту, на которой произошло срабатывание ло-гического компаратора .Thus, the pulses from the output of the frequency separator have the frequency at which the logic comparator is triggered.
Переключение на частоту и на соответствующее число импуль119Switching to frequency and the corresponding number of pulses119
сов отработки произойдет при сравнении кодов числа импульсов реверсивного счетчика 3 работающего на вычитание, и выходного регистра 20 5 программного устройства 1. При этом срабатывает схема сравнени и происходит выборка кодов частоты и числа импульсов из запоминающих устройств 17 и 16 в.направлении их уменьo шени до начального адреса, что обеспечиваетс реверсированием работы коммутатора 9. Происходит отработка информации (числа импульсов на соответствующей частоте) и осуществл етс торможение шагового привода до момента отработки уставки, записанной в счетчик 5. При этом счетчик 5 обнул етс , закрываетс ключ J и устройство приходит в исходное состо ние.testing will occur when comparing the codes of the number of pulses of the reversible counter 3 operating on the subtraction, and the output register 20 5 of the software device 1. This triggers the comparison circuit and fetches the frequency codes and the number of pulses from the memory devices 17 and 16 c. initial address, which is provided by reversing the operation of the switch 9. Information is being worked out (the number of pulses at the corresponding frequency) and the stepping drive is braked until the moment of the rate recorded in the counter 5. At the same time, the counter 5 is zeroed, the key J is closed and the device returns to its original state.
Разр дность счетчика 5 выбираетс , исход из максимального углового диапазона работы двигател , разр дность реверсивного счетчика 3 равна половине разр дности счетчика 5.The width of the counter 5 is selected based on the maximum angular range of the engine, the width of the reversing counter 3 is half the size of the counter 5.
Частота генератора импульсов 10 и разр дность делител частоты k определ ютс заданным диапазоном частот разгона - торможени и минимальной дискретностью изменени ча- , стоты. Минимальное число импульсов отработки при разгоне и торможении на каждом значении частоты - один .импульс.The frequency of the pulse generator 10 and the width of the frequency divider k are determined by the specified range of acceleration - deceleration frequencies and the minimum discreteness of the frequency and frequency variation. The minimum number of testing pulses during acceleration and deceleration at each frequency value is one pulse.
По последним адресам запоминаю« их устройств 17 и 16 программного устройства 1 должен быть записан код частоты, соответствующий минимальной частоте работы привода, и нуле вой код числа импульсов отработки. Этим обеспечиваетс отработка на максимальной частоте уставки, записанной в счетчике 5 и превышающей (по числу импульсов) суммарное число импульсов на разгон и торможение.At the last addresses, I remember “their devices 17 and 16 of software device 1 should record the frequency code corresponding to the minimum frequency of the drive, and the zero code of the number of pulses to be tested. This ensures testing at the maximum setpoint frequency recorded in counter 5 and exceeding (in the number of pulses) the total number of pulses for acceleration and deceleration.
т t
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813328210A SU1014119A1 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Steeping motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813328210A SU1014119A1 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Steeping motor control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1014119A1 true SU1014119A1 (en) | 1983-04-23 |
Family
ID=20973165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813328210A SU1014119A1 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Steeping motor control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1014119A1 (en) |
-
1981
- 1981-08-14 SU SU813328210A patent/SU1014119A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4395764A (en) | Memory device utilizing shift registers for data accessing | |
US4506348A (en) | Variable digital delay circuit | |
SU1014119A1 (en) | Steeping motor control device | |
US4573142A (en) | Memory circuit for producing analog output | |
SU1108600A1 (en) | Control device for stepping motor | |
SU1007099A1 (en) | Number sorting device | |
SU1712964A1 (en) | Device for writing and reading voice signals | |
SU1285493A1 (en) | Device for reproduction of delaying functions | |
SU1208553A1 (en) | Device for sequential selecting of ones from binary code | |
SU1728849A1 (en) | Programmable controller | |
SU1117677A1 (en) | Multichannel device for collecting information | |
SU1695386A1 (en) | Digital delay device | |
RU1839715C (en) | Multichannel generator of control code trains | |
SU1221746A1 (en) | Pulse repetition frequency divider with automatic countdown change | |
SU1372589A1 (en) | Apparatus for controlling m-phase stepping motor with step splitting | |
SU1374413A1 (en) | Multichannel programmable pulser | |
SU881727A1 (en) | Liscrete information collecting device | |
SU1042037A1 (en) | Extrapolator | |
SU1012207A1 (en) | Stepping motor program control device | |
SU1723661A1 (en) | Device for checking pulse trains | |
SU1750036A1 (en) | Delay device | |
SU1095167A1 (en) | Speech synthesis device | |
SU1003025A1 (en) | Program time device | |
RU1809525C (en) | Delay unit | |
SU1160260A1 (en) | Method of condition inspection of antifriction bearings |