SU1462248A1 - Устройство управлени позиционированием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах ЧПУ различных позиционных систем. Устройство управлени  позиционированием обеспечивает быстродействие позиционировани  за счет автоматического регулировани  точки начала торможени  в функции от величины скорости и перемещени  подвижной части исполнительного механизма. Цель изобрет ени  - повышение быстродействи  устройства. Устройство управлени  позиционированием содержит датчики положени , скорости, привод исполнительного механизма, сумматор, блок задани  программ, первый и второй генераторы импульсов, формирователь управл ющих кодов, преобразователь кода в широтно-импульсно-модули- рованный сигнал, элемент ИЛИ, блок выделени  старшего разр да. 5 ил. о СО

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может .быть использовано в позиционных системах управлени  станками.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства путем введени  функциональных блоков, опреде л ющих путь торможени  с учетом изменени  скррости перемещени  и пройденного пути.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства управлени  позиционированием; нафиг. 2-датчик скорости; нафиг. 3 - блок-схема формировател  управл ющих кодов; на фиг. 4 - пример выполнени  блока 9; на фиг. 5 - временные диаграммы ,.

Устройство управлени  позиционированием содержит блок 1 задани 

hporpaMM, сумматор 2, элемент ИЛИ 3, блок 4 вьщелени  старшего разр да, первый генератор 5, второй генератор 6, датчик 7 положени , привод исполнительного механизма 8, преобразователь 9 кода в широтно-импульс- но-модулированный сигнал, формирователь 10.управл ющих кодов, датчик 11 скорости.

Датчик 11 скорости содержит элемент 12 задержки, реверсивный счетчик 13, регистр 14. Блок 10 содержит счетчики 15 и 16, а блок 9 - реверсивный счетчик 17, элементы И 18 и 19. Датчик 7 положени  служит дл  формировани  параллельного двоичного кода, соответствующего истинному положению подвижной части исполнительного механизма.

Ф

Од

ю ю

lit

00

преобразователь кода в широтно-им - пульсно-модулированный сигнал 9 преобразует поступающие на его вход коды управлени  в последовательность импульсов посто нной частоты, длительность которых пропорциональна модулю кодов управлени  по положению и по скорости. Блок 10 предназначен дл  формировани  управл ющих кодов по скорости, поступающих на преобразователь кода в широтно-импульсно- модулированный сигнал.

Код, пропорциональный заданной скорости (NJ), поступает на входы параллельной записи счетчика 1 с блока 1 задани , а на вход +1 посту- . пают импульсыс опорного генератора 6. .

Перенос N, в счетчик 16 происходит по импульсам переполнени , форми- рующимс  на выходе счетчика 15 с частотой f.

10

20 2248

чем больше скорость движени , тем больше значение кода накопител  в счетчике за интервал интегрировани .

Импульсы, следующие с периодом интегрировани , перенос т накопленное значение в регистр 14 и после небольшой задержки в датчике скорости сбрасывают значение счетчика 13, тем самым подготавлива  его к следующему циклу интегрировани .

В регистре 14 хранитс  код, пропорциональный мгновенному значению текущей скорости исполнительного ме- 15 ханизма, Мен   интервал интегрировани , можно мен ть точность измерени  скорости.

Устройство управлени  позиционированием работает след-ующим образом.

Блок 1 задани  программ вьщает на вход сумматора 2 код заданного положени , на второй вход которого посту

f - f N-Nj

(1)

где fg - частота опорного генерато .ра 6;

N - разр дность счетчика 14. Таким образом, на счетчике 15 сформирован делитель частоты с коэффициентом делени , равным (N-N). Код текущего значени  скорости N с датчика 11 скорости поступает .на входы параллельной записи информации счетчика 16, а вход -1 поступают импульсы с частотой f . Перенос N в счетчик 16 происходит по импульсам переполнени , формирующимс  на выходе счетчика 16 с частотой f,

f,fo

.f.

N (N-N)-N;

.T --.. 1

(2)

(3)

Таким образом, период следовани  импульсов на выходе формировател  10 управл ющих кодов пр мо пропорцинален текущему значению скорости и- обратно пропорционален заданному значению скорости, причем, мен   N, можно регулировать степень вли ни  Nj на период.

Датчик 11 скорости формирует двоичный параллельный код, пропордао- нальный мгновенному значению текущей скорости исполнительного мехами зма.При поступлении унитарного кода с датчика 7 положени  в счетчике 13 накапливаетс  значение кода, причем

5

0

пает код текущего положени  исполнительного механизма с датчика 7 по5 ложени . На выходе сумматора возникает код рассогласовани , который через блок 4 выделени  старшего разр да подаетс  на вход преобразовател  9 кода в широтно-импульсно-моду0 лированный сигнал.

По сигналам с генератора 5, работающего с частотой вьщачи кодов с датчиком положени  и синхронизированного с ним (в частном случае, генератор 5 может быть исключен и заменен сигналами Строб . с датчика 7)., п-разр д- ный код с выхода блока 4 переноситс  в реверсивный счетчик 17. Выход, перенос по вычитанию, Р-счетчика переводитс  в единичное состо ние и на элементе И 18 канал деблокирует прохождение частоты fa от формировател  10 на вход -1 счетчика.

Начинаетс  списывание кода, записанного в счетчике. Если значение этого кода достаточно мало, чтобы в интервале поступлени  стробов от генератора 5 быть полностью списанным частотой f2 , выход Р-переходит в нулевое состо ние, блокирует элемент И 18 и сохран ет выход Р- в этом состо нии до прихода следующего сигнала Строб. Тем самым на выходе Р-счёт- чика формируетс  сигнал модул ции по положению, обеспечивающий торможение привода. Посколькучастота.f2  вл етс  функцией заданного и текущего значений скорости, торможение начинаетс  тем раньше, чем выще скорость движени .

5

О

5

Разр дность счетчика выбираетс  такой, что при единичном значении всех разр дов кода п модул ци  по положению ие возникает. Сигнал модул ции по положению смешиваетс  на элементе И 19 с сигнал ом модул ции по скорости, сформированным аналогичным образом в формирователе 10, и поступает в привод 8. На выходе возникает импульсна  последовательность с посто нным периодом следовани , определ емым частотой генератора 5, коэффициент заполнени  которой пр(5пор.ционален коду рассогласовани , и на привод исполнительного механизма 8 подаетс  напр жение на период, определ емый соотношением и U ,;,, где - рассогласование , причем йХ 5; U X

ллакс

коэффициент заполнени  равен единице.

При этом двигатель начинает разгон тьс , датчик 7 положени  начинает вьщавать код текущего положени , приближающийс  к заданному, который суммируетс  с кодом задани  в сумматоре 2, и если рассогласование все еще велико, то широтно-импульсна  модул ци  по положению отсутствует .

В процессе разгона код, пропорциональный текущей скорости исполнительного механизма с датчика 11 скорости поступает на вход формировател  10 .управл ющих кодов, на второй вход которого блок 1 задани  вьщает код заданной скорости (фиг. 3). Частота f с выхода формировател  10, поступа  на вход преобразовател  9 ко45

да в широтно-импульсно-модулированный р да, соединенного вторыми входами сигнал, измен ет коэффициент заполнени  указанной импульсной последовательности , тем самым получают щирот- но-импульсно-модулированный сигнал по скорости в преобразователе 9 и среднее напр жение, подава емое на вход привода исполнительного механизма 8, пропорционально скорости движени ,,

Разгон двигател  продолжаетс  до тех пор, пока текуща  скорость не становитс  равной некоторому значению, определ емому кодом Nj.

В процессе отработки заданного перемещени , величина рассогласовани  по положению йХ уменьшаетс  и при сн тии запрещающего сигнала с элементаИЛИ 3, блок4 вьделени  щег6 разр да разрешает прохождение

50

55

.с соответствующими выходами младших разр дов сумматора отличающеес  тем, что с целью повы шени  быстродействи  устройства, в него введены первый и второй генера торы импульсов, формирователь управ л ющих код OBI. и преобразователь кода в широтно-импульсно-модулированный сигнал, выход которого соединен с входом привода исполнительного механизма , первый вход преобразовател кода в широтно-импульсно-модулирова ньй-сигнал подключен к выходу блока вьщелени  старшего разр да, второй вход - к выходу первого генератора импульсов, а третий вход - к выходу формировател  упра.вл ющих кодов пе вый вход которого соединен с выходо второго генератора импульсов, второ

4622486

младших разр дов па вход преобразовател  9 кода в широтно-импульсно- модулированный сигнал, на выходе которого по вл етс  широтно-импульсна  модул ци  по положению. Врем  подключени  напр жени  к приводу исполнительного механизма за период уменьшаетс  и движение его замедл 10 етс , значение текущей скорости также уменьшаетс  и вли ние обратной св зи по скорости устран етс .

При достижении величиной X,g. , рассогласование по положению

15 становитс  равным нулю и привод исполнительного механизма останавливаетс  в заданной точке.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство управлени  позиционированием обеспечивает быстродействие позиционировани  за счет автоматическогЬ регулировани  точки начала торможени  в функ1Ц1и от величины скорости и пе- ремещени  исполнительного механизма.

Claims (1)

1. Формула изобретен-и 

   Устройство управлени - позициони- рованием, содержащее датчик скорости и привод исполнительного механизма, соединенный выходом с входом датчика положени , сумматор, первый вход которого соединен оС первым выходом блока задани  программ, выходы старших разр дов сумматора подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока вьщелени  старшего раз

   р да, соединенного вторыми входами

   с соответствующими выходами младших разр дов сумматора отличающеес  тем, что с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены первый и второй генераторы импульсов, формирователь управл ющих код OBI. и преобразователь кода в широтно-импульсно-модулированный сигнал, выход которого соединен с входом привода исполнительного механизма , первый вход преобразовател  кода в широтно-импульсно-модулирован- ньй-сигнал подключен к выходу блока вьщелени  старшего разр да, второй вход - к выходу первого генератора импульсов, а третий вход - к выходу формировател  упра.вл ющих кодов первый вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, второй

   714622488

   вход - с выходом блока задани  прог- датчика скорости, вход которого под- раммы, а третий вход - с выходом ключей к выходу датчика положени 

   fl

   г

   Фие. 1

   сг

   (

   П

   Псе.2

   СЕ

   п CSwfca -У

   Ои

   ст п

   CS/iOKa 10

   CS/iOKO. iO

   4%г.З

   Надмок 8

   Фие.