SU1409974A1 - Устройство дл задани программы обработки в пол рных координатах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управлени  станками и другим оборудованием . Цель изобретени  состоит в расширении функциональных возможностей устройства за счет осуществлени  интерпол ции окружности в пол рньпс координатах, центр которой не совпадает с полюсом. Решение данной Задачи обеспечиваетс  введением четырех накапливающих сумматоров 2-5, комбинационного сумматора 6, четырех счетчиков 8-11 линейного интерпол тора 12, двух регистров, п ти элементов И 22-26, трех элементов ИЛИ 27-29, четырех триггеров 30-33 и генератора частоты 19. 2 ил.

Description

(Я

со со

sj

4

Фиг.{

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управлени  станками и другим оборудб- ваиием..

Цель изобретени  - расширение у функциональных возможностей устройства .

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - геометрическа  схема, по сн юща  его работу .

Устройство состоит из накапливающих сумматоров 1-5, комбинационного сумматора 6, счетчиков 7-11, линейного интерпол тора 12, регистров 13 и 14, блока 15 элементов ИЛИ, блоков 16 и 17 элементов И, элемента .НЕ 18, генератора 19 высокой частоты f., 5 элементов И 20-26, элементов ИЛИ 27-29, триггеров 30-33, причем элементы 3,4,9,10,22 и 23 образуют круговой интерпол тор, построенный на цифровых дифференциальных анализаторах (ЦДЛ).

Задачей устройства  вл етс  интерпол ци  в пол рных координатах окружности, центр которой не совпадает с полюсом (фиг. 2), т.е. в декартовых координатах она описьюаетс  уравнением вида

(х а) + у R

(1)

Дл  перехода в пол рные координазаменим в (1) х на fi-cos V у на sin 45 и получим

200

Р- 2а р: cos If + а R ,

(2)

Тогда оценочна  функци  принимает -вид

211

и, ; р. - 2а f. cos If- + а -R . д , J

Таким образом, дл  первой четверти и обхода против часовой стрелки (фиг, 2) справедлив следуюший алгоритм работы.

При и , О шаг по р на минус еди- ницу; т.е. f. f. . Тогда новое значение оценочной функции

U,,1,J ПД-, ) 2а-(р.- 1) XCOS Ц1- + а - R

или после тождественных преобразований с учетом формулы (3) получим

и. . и. . - 2Р. + 2а 1.

H-t,-f,

X

(4)

При и 4. О шаг по f на плюс единицу , т.е. f. Vj . Тогда новое значение оценочной функции

+а

Ui,JM Р - 2ap со8(.+ 1) + - R, Си

(6)

но сов(Ч . + 1) cos . + дсовМ , тогда

J 2U; ;, /, + 2ар- соз.- 2ар,- X 4 co sV- + R2(7)

о

или с учетом формулы (3)

i, i,J - 2аУ, dcosV. (8)

Дл  реализации круговой интерпол ции в пол рных координатах информаци  перед началом работы распредел етс  по блокам устройства (фиг. 1) следующим образом: в счетчик 7 заноситс  величина Лрв дополнительном коде, т.e., в. сумматор 2 заноситс  величина 2ар в дополнительном коде, в регистр 13 - величина 2а, в счетчик 8 - величина 2 ft в допол-.

нительном коде, в сумматор 5 - величина 2a.cos4p, в регистр 14 - величина 2а в дополнительном коде, сдвинута  вправо на п разр дов, где п - разр дность кругового интерпол тора , в счетчики 9 и 10 - величины cosif и sinf соответственно, в счетчик 11 - величина Л Ч в дополнительном коде, в регистры линейного интерпол тора 12 занос тс  константы „ (КИ), т.е. количество импульсов аргумента кругового интерпол тора, соответствующее 90°, и (ДОС), т.е. количество отсче.тов датчика обратной св зи координаты f за 90, ВСЕ

триггеры в нуле.

I

Пусть сумматор 1 в нуле. Тогда на.выходе элемента НЕ 18 имеетс  единица . По сигналу Пуск 1 триггеры 32 и 33 устанавливаютс  в единицу,

при этом через элемент ИЛИ 29 открываетс  элемент И 26 и импульсы частоты f поступают на входы элементов И 20 и 21. Так как U , то открыт элемент И 20, поэтому шаг делаетс 

по координате р, при этом импульс с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ 27 поступает на вход записи сумматора 1 и своим задним фронтом добавл ет к содержимому сумматора 1

с выхода комбинационного сумматора 6 по цепи блоков 17 и 15 величину (2Я)з 2a-cosfj+ 1, осуществл   вычисление нового значени  оценочной функции . Тот же импульс

своим задним фронтом добавл ет единицы в счетчики 7 и 8 и вычитает из содержимого сумматора 2 величину 2а. Но так, как на выходе сумматора 2 мы имеем 2а J. в дополнительном коде, то вычитание осуществл етс  добавлением пр мого уода 2а. При U 0 импульс частоты f проходит че-рез элемент И 21 на выход устройства по координате ( и поступает на единичный вход триггера 30. В результате открываетс  элемент И 24 и импульсы частоты -f „ через элемент ИЛИ 28 поступают на вход аргумента линейного интерпол тора 12. Выходные импульсы его первой координаты поступают на вход аргумента кругового интерпол тора на ЦДЛ. Если при этом вырабатываетс  импульс прирашени  cos Ift то он корректирует код в счетчике 9 на минус единицу, а пройд  через элемент ИЛИ 27, по заднему фронту обеспечивает добавление к коду в сумматоре 1 величины 2а р- в дополнительном коде с выхода сумматора 2 по цепи блоков 16 и 15. Этот же импульс обеспечивает добавление к содержимому сумматора 5 величины 2а. 2 КЗ регистра 14 Первый же импульс по второй координате линейного интерпол тора 12 сбрасьшает в нуль триггер 30. С приходом следующего импульса частоты f в зависимости от знака U повтор етс  один из этих циклов. Отработка заданной ду ги АВ заканчиваетс , когда переполн ютс  оба счетчика 7 (др) и 1 1 (йЧ) , при этом оба триггера 32 и 33 сбрасьшаютс  в нуль. При желании можно осуществить автоматическое вычисление величин cos Vf ,. , 2a-cos Дл  этого необходимо занести в счетчики 9 и 10 единицу и нуль соответственно , в сумматор 5 - величину 2а, в счетчик 1 1 - величину Ч . По сигналу Пуск 2 триггер 31 устанавливаетс  в единицу и на вход линейного интерпол тора 12 поступают импульсы f - через элементы И 25, ИЛИ 28 до тех пор, пока не переполнитс  счетчик 11 и выключит триггер 31. К этому моменту в счетчиках 9 и 10 оказываютс  величины co sf, sinV, а в сумматоре 5 - величина

Р . о

в качестве линейного интерпол тора 12 может быть использован любой двухкоординатный линейный интерпол 

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тор, построенный по любому известному принципу.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  задани  программы обработки в пол рных координатах, состо щее из первого счетчика, пе:рво- го и второго блоков элементов И, выходы которых через блок элементов ИЛИ соединены с входами первого накапливающего сумматора, выход переноса которого соединен с входами первого блока элементов И, с входом первого элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с входами второго блока элементов И и второго элемента И,отличаю- щ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и п тый накапливающие сумматоры, комбинационный сумматор, второй, третий, четвертый и п тый счетчики, первый и второй регистры, линейный интерпол тор, третий, четвертый, п тый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый, второй , третий и четвертый триггеры и генератор высокой частоты, причем выход первого элемента И сое динен с входом третьего триггера, выход второго элемента И соединен с входами первого элемента ИЛИ, первого счетчика , второго накапливающего сумматог ра и второго счетчика, выход которого соединен с первым входом комбинационного сумматора, второй вход которого подключен к выходу п того накапливающего сумматора, выход ком- бинационного сумматора подключен к входу второго блока элементов И, выход первого регистра подключен к входу второго накапливающего сумматора , а его выход - к входу первого блока элементов И, выход второго регистра соединен с входом п того накапливающего сумматора, выходы третьего и четвертого счетчиков соединены с входами третьего и четвертого накапливающих сумматоров соответственно , вькоды переноса которых присоединены к входам третьего и четвертого элементов И соответственнб, другие входы которых, также как и входы суммировани  третьего и четвертого накапливающих сумматоров.

   51

   соединены с первым выходом линейного интерпол тора, выход третьего элемента И соединен с входом четвертого счетчика, выход четвертого элемента .И подключен к входам третьего счетчика , п того накапливающего сумматора и первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого накапливающего сумматора, выход первого счетчика соединен с входом первого триггера, другой вход которого соединен с аналогичным входом второго триггера, и их вьжоды соединены с входами второго элемента ИЛИ, а его выход - с входом щестого элемента И,

   099746

   выход которого подключен к входам первого и второго элементов И, вы- ход генератора подключен к входам п того и седьмого элементов И, выход третьего триггера подключен к входу п того элемента И, а его выход - к входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вы- Q ходом седьмого элемента И, а выход - с входом линейного интерпол тора, выход которого подключен к входам третьего триггера и п того счетчика, а его выход - к входам второго и 15 четвертого триггеров, а выход последнего - к входу седьмого элемента И,

   фиг. 2