SU1267360A1 - Device for programmed control of positioning - Google Patents

Device for programmed control of positioning Download PDF

Info

Publication number
SU1267360A1
SU1267360A1 SU853857564A SU3857564A SU1267360A1 SU 1267360 A1 SU1267360 A1 SU 1267360A1 SU 853857564 A SU853857564 A SU 853857564A SU 3857564 A SU3857564 A SU 3857564A SU 1267360 A1 SU1267360 A1 SU 1267360A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
signal
unit
emf
Prior art date
Application number
SU853857564A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Витальевич Золотухин
Анатолий Павлович Мантуло
Юрий Николаевич Потемкин
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Киевское Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизированных Систем Управления
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср, Киевское Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизированных Систем Управления filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority to SU853857564A priority Critical patent/SU1267360A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1267360A1 publication Critical patent/SU1267360A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  получени  и контрол  прецизионных перемещеннй. в частности в манипул торах, роботах , координационных столах, автоматических гониометрических устройствах и т.п. Пель изобретени -упрощение устройства и повьшение его быстродействи  , Устройство содержит блок ввода, преобразователь код-частота, блок выделени  разностного сигнала, блок коррекции положени , два запоминающих устройства, блок электрического дроблени  шага, фазные усилители мощности, шаговый двигатель, исполнительный механизм, реверсивный счетчик, датчик нулевого положени  и триггер. Блок вьщелени  и преобразовани  ЭДС вращени  содержит усилители , коэффициент усилени  которых (Л равен коэффициенту усилени  фазных усилителей мощности, дифференциальные усилители, фильтры нижних частот, узел выделени  минимального сигнала, S компаратор и источник опорного напр жени . 1 3.п, ф-лы, 2 ил.The invention relates to automation and computing and can be used to obtain and control precision displaced. in particular, in manipulators, robots, coordination tables, automatic goniometric devices, etc. Pel of the invention is to simplify the device and improve its speed. The device contains an input unit, a code-frequency converter, a differential signal extraction unit, a position correction unit, two storage devices, an electric step-crusher unit, phase power amplifiers, a stepping motor, an actuator, a reversing counter. zero position sensor and trigger. The block of conversion and conversion of the emf of rotation contains amplifiers, the gain of which (L is equal to the gain of the phase power amplifiers, differential amplifiers, low-pass filters, the minimum signal extraction node, S comparator and the source of the reference voltage. 1 3. п, f-ly, 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано дл  получени  и контрол  прецизионных перемещений, в частности в манипул торах, роботах координатных столах, автоматических гониометрических устройствах и т.п. Цель устройства - упрощение устройства и повьпаение его быстродейстВИЯ . На фиг. I представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 структурна  схема варианта реализаци блока выделени  и преобразовани  ЭДС вращени . Устройство содержит блок ввода 1, программоноситель 2, блок вьщелени  разностного сигнала 3, преобразователь код-частота 4, триггер 5, блок электрического дроблени  шага 6, уси лители мощности 7, блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  8, шаговый двигатель 9, исполнительный меха низм 10, реверсивный счетчик 11, дат чик нулевого положени  12, запоминаю щие устройства 13 и 14, блок коррекции положени  15, в который входит сумматор 16 и перемножитель цифровых сигналов 17, выход 18 устройства. Усилитель мощности 7 содержит фазные усилители 19-22. Блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  8 содержит усилите,гш 23 26, дифференциальные усилители 27-30 фильтры нижних частот 31-34, узел вы делени  минимального сигнала 35, ком паратор 36 и источник опорного напр  жени  37. Шаговый двигатель 9 имеет фазные обмотки 38-41. Изобретение основано на использовании дискретного электрического привода. Шаг дискретного перемещени  исполнительного механизма можнозаписать следующим образом: 0 т -±Чп 0о±у«. С) где 96 основной иаг щагового двигател  ; Лоб- погрешность отработки основного шага; |„- передаточное отношение кинематической цепи; 8 - значение абсолютной погреш tti„ ности кинематической цепи; QO номинально значение шага дискретного перемещени ; у„ - погрешность шага дискретного перемещени . 4,. .|.S.,,(3, . i -ЧИСЛО зубьев ведующих зубZ чатых колес или число заходов черв ка.; -число зубьев ведомых зубчатых (черв чных) колес; п - число передаточных звеньев. и . 1 п / п i() j -i:i 88ip,, - максимальное значение кинематической погрещности передач. Введем в формулу {1 ) коэффициент укции nZ; /nz i j k - число передаточных звеньев с учетом редукции. при kin. Тогда формулу (1) можно переписать в ts. .i: ,j.(Pi/щ-)Scf. (7) четом формул (2), (3) и (6) можно исать номинальное значение шага кретного перемещени  и погрешность а дискретного перемещени  , ,(8) if, ±4 /b JK±Scfj.,. (9) емеще1ше на некотором участке можзаписать Nsty,.o6/b.,±4oi/bfj,± q)j-Ms(0) Ng - значение номера шага; Укд - значение погрешности на S-м шаге с учетом введени  электрической редукции; m - предельное число шагов, обу(1повливающее диапазон перемещений. Значение а не умножаетс  на N , как шаговый двигатель не накаплит погрешность отработки шагов. Дл  большого круга задач составщей погрешности 4oi/b jn можно небречь ввиду малости. Таким обом , заданна  дискретность переме31 щени  достигаетс  при меньшем в п/к раз числе передаточных звеньев кинематической цепи и меньшей погрешности перемещени  , так как у - )f « . Погрешность кинематической цепи имеет случайную и систематическую составл ющие. Последн   может быть записана в запоминающем устройстве и учтена при корректировании положени  исполнительного механизма. Блок электрического дроблени  шага используетс  дл  улучшени  качества движени  исполнительного меха низма и повышени  быстродействи  двигател , а также еще и как элемент способствующий понижению общего коэф фициента редукции кинематических цепей устройства, а следовательно, и упрощению этих цепей. Функцию детектора положени  может вьшолнить электронный блок вьщелени  и преобразовани  ЭДС вращени , который вырабатывает импульсный сигнал при каждом перемещении ротора двигател . Причем обычньш датчик шагов не может справитьс  с этой задачей , так как дискретность перемещени вала двигател  после дроблени  шага настолько мала, что требует дл  измерени  применени  высокоточного пре образовател  угол-код. ЭДС вращени  представл ет собой затухающий колебательный процесс, возникающий при каждом перемещении ротора двигател , модулирующий ступенчатую функцию тока, формируемую при дроблении щага. Максимальна  амплитуда ЭДС вращени  пропорциональна величине шага и при большом коэф фициенте электрической редукции тре- до The invention relates to automation and computer technology and can be used to obtain and control precision movements, in particular in manipulators, table robots, automatic goniometric devices, and the like. The purpose of the device is to simplify the device and make it faster. FIG. I presents a block diagram of the device; in fig. 2 is a block diagram of a variant of implementation of a unit for selecting and transforming EMF of rotation. The device comprises an input unit 1, a program carrier 2, a differential signal assignment unit 3, a code-frequency converter 4, a trigger 5, an electrical crushing unit of step 6, a power amplifier 7, a spin emf extraction and conversion unit 8, a stepper motor 9, an executive mechanism 10, a reversible counter 11, a zero position sensor 12, memory devices 13 and 14, a position correction block 15, which includes an adder 16 and a multiplier of digital signals 17, an output 18 of the device. Power amplifier 7 includes phase amplifiers 19-22. The selection and conversion unit for the emf of rotation 8 contains amplify, 23 23 26, differential amplifiers 27-30 low pass filters 31-34, minimum signal extraction node 35, comparator 36 and reference voltage source 37. Stepper motor 9 has phase windings 38 -41. The invention is based on the use of a discrete electric drive. The step of the discrete movement of the actuator can be recorded as follows: 0 t - ± Чп 0о ± у “. C) where 96 is the main engine of a shagovy engine; Forehead - the error of working out the main step; | „- the gear ratio of the kinematic chain; 8 - the value of the absolute error tti „of the kinematic chain; QO is the nominal value of the discrete displacement step; y & is the discrete displacement step error. four,. . | .S. ,, (3,. I is the NUMBER of teeth of the leading gear wheels or the number of worm gears; -number of teeth of the driven gear (worm gear) wheels; n is the number of transmission links. And. 1 () j -i: i 88ip ,, is the maximum value of the kinematic error of the gears. We introduce in the formula {1) the coefficient of the unit rate nZ; / nz i j k - the number of gear units, taking into account the reduction. with kin. Then formula (1) can be rewritten in ts. .i:, j. (Pi / u -) Scf. (7) the formula (2), (3) and (6) can be used to look up the nominal value of the incremental displacement step and the discrete displacement error, (8) if, ± 4 / b JK ± Scfj.,. (9) here, in some section, we can write down Nsty, .o6 / b., ± 4oi / bfj, ± q) j-Ms (0) Ng - the value of the step number; Oqd is the error value at the S-th step, taking into account the introduction of electrical reduction; m is the limiting number of steps required (the overlapping range of motion. The value of a does not multiply by N, as the stepping motor does not accumulate the error of working steps. For a wide range of tasks, the component error 4oi / b jn can be neglected due to smallness. So, the given discreteness of alternation is achieved with a smaller s / c times the number of transmission units of the kinematic chain and a smaller displacement error, since y -) f. The error of the kinematic chain has a random and systematic component. The latter can be recorded in a memory device and taken into account when adjusting the position of the actuator. The electric crushing unit is used to improve the quality of the movement of the executive mechanism and increase the engine speed, as well as to reduce the overall coefficient of reduction of the kinematic chains of the device, and hence simplify these chains. The function of the position detector can be accomplished by the electronic unit for the conversion and conversion of the emf of rotation, which produces a pulse signal with each displacement of the rotor of the engine. Moreover, a conventional step sensor cannot cope with this task, since the discreteness of displacement of the motor shaft after crushing a step is so small that it requires the use of a high-precision angle-code converter for measurement. The emf of rotation is a damped oscillatory process that occurs with each displacement of the rotor of the engine, a modulating step-like function of the current that is formed during crushing of the rod. The maximum amplitude of the emf of rotation is proportional to the step size and with a large coefficient of electrical reduction of

бует усилени  и обработки.Boost gain and processing.

В устройстве блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  используетс  дл  получени  сигналов обратной св зи о положении вала двигател  в режиме дроблени  шага. Блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  используетс  не только как положени  исполнительного механизма, но совместно с триггером как датчик обратной св зи, включенный в контур локально-замкнутого шагового привода высокого разрешени , что значительно повышает быстродействие устройства. Причем при высоком разрешении неконтролируемые пропуски шагов благодар  такому датчику отсутствуют.In the device, the spinning emulsion separation and conversion unit is used to receive feedback signals about the position of the motor shaft in the split crushing mode. The selection and conversion unit EMF of rotation is used not only as the position of the actuator, but together with the trigger as a feedback sensor included in the circuit of a locally closed high-resolution stepper drive, which significantly increases the speed of the device. Moreover, at high resolution, uncontrolled skipping steps due to such a sensor are missing.

Claims (2)

версивный счетчик 11, соответствующий начальному положению кинематической цепи исполнительного механизма 10. При отсутствии программы позиционировани  на входе устройства на выходе всех блоков присутствует нулева  информаци . Отработка программы начинаетс  с ввода программы перемещени  в заданную координату бд с заданной скоростью от программо-носител  2 в блок ввода 1. Преобразователь код-частота 4 преобразует входной код, поступающий от блока ввода 1, в заданную частоту импуль- сов. Первый же импульс устанавливает триггер 5 в единичное состо ние. Поскольку на второй вход блока выделени  разностного сигнала 3 поступает 0 Устройство работает следующимсбразом . Предварительно с заданной дискретностью снимают передаточную характеристику кинематической цепи исполнительного механизма 10 и аагового двигател  9. Погрешность 8Cf кинематических звеньев исполнительного механизма 10 в виде набора дискретных значений, а также погрешность uo( отработки шага двигател  9 записывают в запоминающее устройство 13 с учетом знака погрешности. Далее программируют запоминающее устройст14 , куда занос т величину номиво нального значени  щага дискретного . J перемещени  б„ При наличии о ъе. энергозависимой пам ти состо ни  реверсивного счетчика 11 операцию вывода исполнительного механизма 10 в исходное состо ние производ т вначале при наладке устройства и в дальнейшем датчик нулевого положени  12 в работе не участвуют. В исходное состо ние , при котором срабатывает датчик нулевого положени  12, устройство может быть выведено либо вручную, либо автоматически. В последнем случае сигнал сброс (на фиг. 1 не показан ), также как и сигнал старт и др, определ ет направление перемещени  исполнительного механизма 10 независимо от значени  сигнала на выходе блока вьщелени  разностного сигнала 3 до тех пор, пока не срабатывает датчик нулевого положени  12. В исходной положении от датчика нулевого положени  12 поступает сигнал установки нулевой информации в ренулева  информаци  от блока коррекции положени  15, то на его первом выходе формируетс  сигнал направлени  перемещени , определ емого входной информацией на первом входе, а на втором выходе по вл етс  сигнал разрешени  работы блоки электрического дроблени  шага 6. Единичньпа сиг нал с триггера 5 поступает в блок электрического дроблени  шага 6, где формируетс  перва  ступень тока пита ни  фаз шагового двигател  9, усилен на  усилителем мощности 7. Шаговый двигатель 9 отрабатывает единичное перемещение, после чего на его обмот ках (фазах) наводитс  ЭДС вращени  Ejp котора  после обработки в блоке выделени  и преобразовани  ЭДС враще ни  8 вьщел етс  на его выходе в вид импульсного сигнала. Работа блока вьщелени  и преобразовани  ЭДС вращени  происходит следующим образом. Усилители 23, 24, 25 26 имеют коэффициент усилени , равны коэффициенту усилени  усилителей 19 J 20, 21, 22. Выходы тех и других усилителей подключены на входы дифферен циальных усилителей 27, 28, 29, 30, На выходе последних вьщел етс  усиленный разностный сигнал, представл ющий собой колебательный процесс, присутствующий на обмотках шагового двигател . Составл ющими этого сигна ла  вл ютс  высокочастотный сигнал самоиндукции и взаимоиндукции, возни кающий при переключени х обмоток (фаз) двигател , ЭДС вращени  - за- тухающий низкочастотньй сигнал, декремент затухани  которого зависит от параметров двигател  и нагрузки. Паразитные сигналы самоиндукции и взаимоиндукции, а также колебани  комбинационных частот подавл ютс  далее фильтром низких частот 31i 32, 33, ЗА, т.е. реализуетс  частотна  селекци  сигналов. Така  селекци  возможна ввиду того, что период колебаний ЭДС вращени  не зависит от периода входной частоты : т.е. частоты формировани  ступеней тока при электрическом дроблении шага, а определ етс  параметрами двигател  и нагрузки. На выходе фильтров нижних частот 31, 32, 33, 34 по вл ютс  сиг налы ЭДС вращени , один из которых имеет большую амплитуду по абсолют ной величине, ч чем другие, что св за но с направлением коммутации обмоток ( фаз) шагового двигател  и положением его ротора относительно- фаз статора . Узел выделени  минимального сигнала 35.выдел ет один основной сигнал,  вл ющийс  реакцией на перемещение ротора. Далее этот сигнал формируетс  с помощью компаратора 36, порог срабатывани  которого задает источник опорного напр жени  37. Поскольку декремент затухани , ЭДС вращени  возрастает с увеличением нагрузки, то порог срабатывани  компаратора 36 выбираетс  в зависимости от допустимого диапазона колебаний нагрузки шагового двигател  9 при работе исполнительного механизма 10, следовательно, предлагаема  реализаци  блока вьщелени .и преобразовани  ЭДС вращени  позвол ет работать без искажени  исходного сигнала, поступающего с обмотки (фазы) шагового двигател , что повьшает достоверность получени  сигнала обратной св зи. Кроме того, получение этого сигнала с учетом нагрузки шагового двигател  позвол ет исключить аварийные ситуации , св занные с перегрузками шагового двигател  при работе исполни-тельного механизма 10. Сформированный сигнал ЭДС вращении в блоке 8 поступает на второй установочный вход триггера 5 и устанавливай ет его в исходное состо ние, заверша  формирование тактирующего импульса. Параллельно импульс с блока выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  8 поступает на счетный вход реверсивного счетчика 11. Последний накапливает информацию о шагах перемещени . С выхода его снимаетс  код числа Ng, т.е. числа шагов в направлении заданной координаты. Этхзт код поступает на вход адреса запоминающего устройства 13, определ   значение величины коррекции на данном шаге перемещени , а также на второй вход церемножител  17 блока коррекции положени  15, который производит вычислени  . Значение погрешности ± J , выбранное из запоминающего устройства 13 по адресу, полученному из счетчика 11, поступает на вход сумматора 16. Код числа на выходе сумматора 16 равен величине -0о«в Укв- , Значение функции т выводитс  на выход 18 и  вл етс  истинным, откорректированным с учетом погрешностей кинематических цепей текущим значени ем координаты перемещени  при позиционировании . Эта величина функции Y поступает на блок вьщелени  разностного сигнала 3, где производитс  оценка разницы Z 6 Nq-Y заданного программой значени  координаты б и текущего значени  Y . Знак Z определ ет направление счета реверсивного счетчика 11. Отработка программы позиционировани  завершаетс  при , что свидетельствует о достижении требуемой позиции (координаты перемещени  При этом с второго выхода блока выделени  разностного сигнала 3 на бло ;электрического дроблени  шага 6 поступает сигнал Стоп, запреща  даль нейшую работу привода. Конкретна  реализаци  устройства может быть осуществлена, например, следующим образом. Блок ввода 1 - больша  интегральна  схема (БИС) К580ИК55 - программируемый параллельный интерфейс. Программоноситель 2 - накопитель на магнитном диске (НМД) или пере ,программируемое посто нное запоминаю щее устройство. Блок выделени  разностного сигнала 3 выполн ет функцшо цифрового ком паратора и реализуетс  на микросхемах типа 56АНП2, при этом первый выход блока 3  вл етс  выходом , а второй выход -выходом компаратора . Преобразователь код-частота 4 ре лизуетс  при соединении генератора импульсов и счетчика типа 564ИЕ15 или КР580ВИ53. Блок электрического дроблени  йа га 6 реализуетс  известным образом с(1). В этом случае первый выход блока выделени  разностного сигнала 3 подключают на вход у установки направлени  блока электрическсгго дроблени  шага 6, второй выход - на вход сброса у , а выход триггера 5 на информационный вход Т1, а выхода блока 6  вл ютс  выходы элементов И Реверсивный счетчик 11 (микросхе мы), например, типа 564ИЕ11. Запоминающие устройства 13 и 14 например, микросхемы типа К573РФ1. В качестве перемножител  17 цифр вых сигналов могут быть использован микросхемы 564ИПЗ, а в качестве су матора 16 - 564lIMl , Датчик, нулевого положени  представл ет собой простейшее устройство, например, оптопара и сектор с прорезью , котор ое служит дл  установки начального положени  редуктора исполнительного механизма 10, с которого начинаетс  его тарировка и контроль при возврате в исходное положение после отработки заданной программы. Устройство позвол ет с :высокой точностью, котора  определ етс  точностью измерени  погрешностей . и Aoi и объемом пам ти запоминающего устройства, в которое записаны эти погрешности, производить позиционирование исполнительного механизма. Введение электрического дроблени  шага позвол ет уменьшить число передаточных звеньев кинематической цепи исполнительного механизма и увеличить точность и воспроизводимость позиционировани  при одинаковом объеме пам ти запоминающего устройства. Уменьшение числа передаточных звеньев кинематической цепи повышает быстродействие устройства, что соответствует поставленной цели изобретени . Кроме того, за счет введени  блока 6 электрического дроблени  шага значительно улучшаетс  воспроизводимость перемещени , а введение блока выделе- ни  и преобразовани  ЭДС вращени  8 и триггера 5 позвол ет образовать локально-замкнутый шаговьй электропривод повышенной устойчивости при колебани х входных задающих частот и нагрузки. Блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  обеспечивает надежность получени  информации обратной св зи и исключить аварийные ситуации, св занные с перегрузками шагового двигател  при работе исполнительного механизма. Устройство снйлсает затраты на его изготовление за счет упрощени  устройства, а также повышает производительность оборудовани , в котором оно примен етс  за счет повышени  быстродействи  устройства . Формула изобретени  1. Устройство дл  программного управлени  позиционированием, содержащее программоноситель, подключенный к входу блока ввода, один выход которого соединен с входом преобразовател  код-частота, другой выход - с 9 первым входом блока выделени  разностного сигнала, к второму входу кото рого подключен выход блока коррекции положени , соединенного первым и вто рым входами с первым и вторым запоми нающими устройствами, усилитель мощности , подключенный к фазам шагового двигател , вал которого соединен с исполнительным механизмом, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  его быстродействи , в него дополнительно введены блок электрического дроблени  шага, триггер, блок вьщелени  и преобразовани  ЭДС вращени , реверсивный счетчик и датчик нулевого положени , при этом блок электрического дроблени  шага подключен первым и вторым входами к первому и второму выходам блока выделени  разностного сигнала, а выходами - к входам усили тел  мощности, первый установочный вход триггера соединен с выходом преобразовател  код-частота, а выход - с третьим входом блока электри ческого дроблени  шага, первые входы блока выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  подключены к входам уси лител  мощности, а входы - к фазам щагового двигател , вход направлени  реверсивного счетчика соединен с первым выходом блока выделени  разностного сигнала, а счетный вход - с вторым установочным входомA versatile counter 11 corresponding to the initial position of the kinematic chain of the actuator 10. In the absence of a positioning program, zero information is present at the output of the device at the output of all blocks. Program testing starts with inputting a motion program to a given coordinate bd at a given speed from software carrier 2 into input block 1. Code-frequency converter 4 converts the input code from input block 1 to a given pulse frequency. The first impulse sets the trigger 5 to one. Since the second input of the difference signal selection block 3 is fed 0, the device operates as follows. With a predetermined discreteness, the transfer characteristic of the kinematic chain of the actuator 10 and the aag engine 9 is removed. The 8Cf error of the kinematic links of the actuator 10 as a set of discrete values, as well as the error uo (testing the step of the engine 9 is recorded in the memory 13, taking into account the sign of the error. Next program the memory device 14, where the value of the nominal discrete value of the discrete schag is entered. J. Movement b If available, a volatile memory state of the reversible counter 11, the operation of bringing the actuator 10 back to its initial state is performed first when setting up the device and subsequently the zero position sensor 12 is not involved in the operation.The initial state, at which the zero position sensor 12 is triggered, the device can be output or manually or automatically. In the latter case, the reset signal (not shown in Fig. 1), as well as the start signal, etc., determines the direction of movement of the actuator 10, regardless of the value of the output signal block 3, the differential signal 3 until the zero position sensor 12 is triggered. In the initial position from the zero position sensor 12, the zero information signal is sent to the null information from the position correction block 15, then the first direction output signal is generated input information at the first input, and at the second output, the work enable signal appears for the electric crushing units of step 6. A single signal from the trigger 5 enters the electric crushing unit Step 6, where the first phase feed current phase of the stepper motor 9 is formed, is amplified by the power amplifier 7. The stepper motor 9 performs a single movement, after which the emf of rotation and ejp is induced on its windings (phases) rotation 8 is made at its output in the form of a pulse signal. The operation of the block of conversion and conversion of the emf of rotation is as follows. Amplifiers 23, 24, 25 26 have a gain factor equal to the gain of amplifiers 19 J 20, 21, 22. The outputs of those and other amplifiers are connected to the inputs of differential amplifiers 27, 28, 29, 30. At the output of the last amplified difference signal , is an oscillatory process present on the windings of a stepper motor. The components of this signal are the high-frequency signal of self-induction and mutual induction arising from the switching of the motor windings (phases), the emf of rotation is a damped low-frequency signal, the damping factor of which depends on the parameters of the engine and the load. The parasitic signals of self-induction and mutual induction, as well as oscillations of the combination frequencies, are further suppressed by the low-pass filter 31i 32, 33, 3A, i.e. frequency selection of signals is realized. This selection is possible due to the fact that the period of oscillation of the emf of rotation does not depend on the period of the input frequency: i.e. frequency of formation of current steps during electrical crushing step, and is determined by the parameters of the engine and load. At the output of low-pass filters 31, 32, 33, 34, the EMF of rotation appears, one of which has a greater amplitude in absolute value than the others, which is connected with the switching direction of the windings (phases) of the stepping motor and the position its rotor is relative to the stator phase. The minimum signal extraction node 35. selects one main signal, which is a response to the movement of the rotor. This signal is then generated using a comparator 36, the response threshold of which sets the source of the reference voltage 37. As the damping factor decreases, the rotational emf increases with increasing load, the response threshold of the comparator 36 is selected depending on the allowable range of oscillation of the load of the stepper motor 9 when the actuator operates 10, therefore, the proposed implementation of the block of EMF rotation and conversion allows working without distorting the original signal coming from the winding (phase) w traction motor that povshaet accuracy producing the feedback signal. In addition, the receipt of this signal, taking into account the load of the stepper motor, eliminates emergency situations associated with overloading of the stepper motor during operation of the actuator 10. The generated EMF rotation signal in block 8 goes to the second installation input of the trigger 5 and sets it to initial state, completing the formation of a clock pulse. In parallel, the pulse from the extraction and conversion unit EMF of rotation 8 is fed to the counting input of the reversible counter 11. The latter accumulates information about the steps of the movement. From its output, the code of the number Ng is removed, i.e. the number of steps in the direction of the given coordinate. This code arrives at the input of the address of the storage device 13, determines the value of the correction value at this moving step, as well as the second input of the multiplier 17 of the position correction block 15, which performs the calculations. The error value ± J, selected from the storage device 13 at the address obtained from counter 11, is fed to the input of the adder 16. The code of the number at the output of the adder 16 is equal to the value -0o "in Vqf-. The value of the function t is outputted at output 18 and is true , corrected for kinematic chains by the current value of the displacement coordinate during positioning. This value of the function Y is fed to the block in the differential signal 3, where the difference Z 6 Nq-Y is determined by the programmed value of the coordinate b and the current value of Y. The sign Z determines the counting direction of the reversible counter 11. The testing of the positioning program is completed when, indicating that the desired position has been reached (movement coordinates. At the same time, the Stop signal is received from the second output of the block for selecting the difference signal 3 on the block; Drive. A specific implementation of the device can be carried out, for example, as follows: Input unit 1 - a large integrated circuit (LSI) K580IK55 - programmable parallel interface. The recorder 2 is a magnetic disk drive (HDD) or a re-programmable Permanent Storage Device. The differential signal extraction unit 3 performs the digital comparator function and is implemented on 56ANP2 type chips, the first output of block 3 is the output, and the second the output is a comparator output. The code-frequency converter 4 is implemented by connecting a pulse generator and a counter of type 564IE15 or KR580VI53. The electric crushing unit, hea 6, is realized in a known manner with (1). In this case, the first output of the differential signal separation unit 3 is connected to the input at the installation of the direction of the electric crushing unit of step 6, the second output to the reset input y, and the output of the trigger 5 to the information input T1, and the output of block 6 are the outputs of the elements AND Reverse counter 11 (microcircuits), for example, type 564IE11. Storage devices 13 and 14, for example, chip type K573RF1. As a multiplier of 17 digital signals, 564IPP chips can be used, and as a cooler 16 - 564lIMl, the Zero Position Sensor is the simplest device, for example, an optocoupler and a slit sector that serves to set the initial position of the actuator gearbox 10, from which its calibration and control begins when it returns to its original position after a given program has been processed. The device allows with: high accuracy, which is determined by the accuracy of measurement of errors. and the Aoi and the memory capacity of the memory device in which these errors are recorded, position the actuator. The introduction of electrical crushing of pitch allows reducing the number of transmission units of the kinematic chain of the actuator and increasing the accuracy and reproducibility of positioning with the same memory capacity of the storage device. Reducing the number of gear units of the kinematic chain improves the speed of the device, which corresponds to the stated purpose of the invention. In addition, by introducing an electric grinding unit 6, the reproducibility of movement is greatly improved, and the introduction of the separation and conversion unit EMF of rotation 8 and trigger 5 makes it possible to form a locally-closed step electric drive of increased stability with fluctuations of input driving frequencies and loads. The spin-emf extraction and conversion unit ensures reliable reception of feedback information and excludes emergencies associated with stepper motor overloads when the actuator is in operation. The device reduces the cost of its manufacture by simplifying the device, and also improves the performance of the equipment in which it is used by increasing the speed of the device. Claim 1. Device for software control of positioning, containing a program carrier connected to the input of the input unit, one output of which is connected to the input of the code-frequency converter, another output - to the 9th first input of the differential difference selection unit, to the second input of which is connected the output of the unit correction of the position connected by the first and second inputs to the first and second memory devices, a power amplifier connected to the phases of a stepper motor, the shaft of which is connected to the actuator In order to simplify the device and increase its speed, it additionally includes an electrical crushing unit, a trigger, a detecting and converting unit for the emf of rotation, a reversible counter and a zero position sensor, with the electrical crusher unit being connected first and the second inputs to the first and second outputs of the differential signal allocation unit, and the outputs to the amplifiers of the power bodies, the first setup input of the trigger is connected to the output of the code-frequency converter, and the output to t The input of the electric crushing unit of the pitch, the first inputs of the selection and conversion unit EMF of rotation are connected to the inputs of the power amplifier, and the inputs to the phases of the shchagovy engine, the input of the direction of the reversible counter is connected to the first output of the differential difference selection unit, and the counting input is with the second setup entry ) 60К) триггера и с выходом блока выделени  и преобразовани  ЭДС вращени , выход датчика нулевого положени  подключен к установочному входу реверсивного счетчика, соединенного выходом с адресным входом первого запоминающего устройства и с третьим входом блока коррекции положени . ) 60K) of the trigger and with the output of the allocation and conversion unit EMF of rotation, the output of the zero position sensor is connected to the installation input of a reversible counter connected to the output input of the first memory device and the third input of the position correction unit. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что блок выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  содержит усилители, коэффициент усилени  которых равен коэффициенту усилени  файных усилителей мощности, дифференциальные, усилители, фильтры нижних частот, узел выделени  минимального сигнала,компаратор и нсточ- ник опорного налр жени ,причем входы усилителей  вл ютс  первыми входами блока, неинвертирующие входы Дифференциальных усилителей  вл ютс  вторыми входами блока, инвертирующие входы дифференциальных усилителей соединены с выходами соответствую1щ х усилителей, а выходы - через соответствующие фильтры нижних частот с входами узла вьщелени  минимального сигнала, выход которого подключен к первому входу компаратора, с вторым входом которого соединен источник опорного напр жени , при этом выход компаратора  вл етс  выходом блока выделени  и преобразовани  ЭДС вращени  ,2. The device according to claim 1, wherein the emulsion spin-conversion and conversion unit comprises amplifiers whose gain is equal to the gain of the file-based power amplifiers, differential amplifiers, low-pass filters, the minimum signal extraction node, comparator, and a source - The reference is nickname, and the inputs of the amplifiers are the first inputs of the block, the non-inverting inputs of the Differential amplifiers are the second inputs of the block, the inverting inputs of the differential amplifiers are connected to the outputs The corresponding amplifiers, and the outputs through the corresponding low-pass filters with the inputs of the minimum signal output, the output of which is connected to the first input of the comparator, with the second input of which the reference voltage source is connected, while the output of the comparator is the output of the selection and conversion unit EMF of rotation , Фиг.22
SU853857564A 1985-02-20 1985-02-20 Device for programmed control of positioning SU1267360A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853857564A SU1267360A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Device for programmed control of positioning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853857564A SU1267360A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Device for programmed control of positioning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1267360A1 true SU1267360A1 (en) 1986-10-30

Family

ID=21163542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853857564A SU1267360A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Device for programmed control of positioning

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1267360A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018994A1 (en) * 1994-01-11 1995-07-13 Robert Bosch Gmbh Correction process between the electric phase angle and mechanical output angle of a step motor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 909784, кл. Н 02 Р 8/00, 1980. Авторское свидетельство СССР № 932462, кл. G 05 В 19/18, 1980. Международна за вка PCTWO 82/01601, кл. G 05 В 19/19, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018994A1 (en) * 1994-01-11 1995-07-13 Robert Bosch Gmbh Correction process between the electric phase angle and mechanical output angle of a step motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0320163B1 (en) Position control system
US20030090316A1 (en) Circuit for tuning an active filter
US4138632A (en) Pulse width modulator digital servo system
GB1569944A (en) Clock pulse generating apparatus
EP0527305B1 (en) Phase compensation for electromagnetic resolvers
JPH03501885A (en) linear variable differential transformer
US4446412A (en) Method and apparatus for controlling stepper motors
US7609075B2 (en) Differential level shifter with automatic error compensation
SU1267360A1 (en) Device for programmed control of positioning
US3611101A (en) Multiloop positioning control system
US20200116531A1 (en) Control device and error correction methods
US6191549B1 (en) Apparatus and method for producing high fidelity output with a limited resolution output device
JPH02136100A (en) Position controller
US6075472A (en) Synchro-to-digital conversion with windowed peak determination
US3111614A (en) Automatic position motor control device using inductive balance network
RU2071164C1 (en) Control system for dc precision position servo drive
JP2576644B2 (en) filter
JPS6310668B2 (en)
SU1259212A1 (en) Self-adjusting servo system with contactless d.c. motor
SU1403330A1 (en) Drive program control method
SU507928A1 (en) Code-angle converter
SU485554A1 (en) Code-angle converter
US4254369A (en) High accuracy shaft angle linear DC voltage conversion using low accuracy devices
SU1658178A1 (en) Interpolator
SU1711313A1 (en) Piezoelectric drive of small movements