SU1539727A1 - Устройство управлени шаговым двигателем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в системах управлени  шаговыми двигател ми и в установках дл  их контрол  и испытаний. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства. Устройство содержит счетчик адреса 1, регистры 2, 12, блок пам ти 3, таймер 4, триггеры разгона 5 и торможени  6, элементы И 7, 8, 15, 16 и 17, делитель частоты 9, регистр числа 11, счетчики 13, 18, триггер 14, компаратор 19, коммутатор фаз 20. Устройство позвол ет управл ть шаговыми двигател ми с различными типами коммутации по любому закону разгонаторможени . 1 ил.

Description

Устройство относитс  к автоматике и может быть использовано в системах управлени  шаговыми двигател ми .

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства.

На чертеже изображена структурна  схема устройства управлени  шаговыми двигател ми.

Устройство содержит счетчик 1 адреса, первый регистр 2, блок 3 пам ти , таймер 4, триггера 5 и 6 разгона и торможени , элементы И 7 и 8, делитель 9 частоты, формирователь 10 данных, содержащий регистр 11 числа , второй регистр 12, второй счетчик 13, триггер 14, элементы И 15, 16 и 17, первый счетчик 18, компаратор 19 и коммутатор 20 фаз.

Устройство в режиме скачкообразного изменени  частоты коммутации фаз работает следующим образом.

После включени  питающего напр жени  на входы задани  интервалов коммутации устройства поступает нулевое значение данных, в св зи с чем выходы счетчика 18 и первый вход компаратора 19 устанавливаютс  в нулевое состо ние. Одновременно нулевое значение данных поступает и на входы устройства Конец разгона-торможени , что приводит к установке выходов регистра 12 и второго входа компаратора 19 также в нулевое состо ние . Возникший в св зи с этим на выходе компаратора 19 сигнал равнозначности устанавливает триггеры 5 и 6.в нулевое состо ние. Затем на входы интервалов коммутации устройства подаютс  данные выбранной длительности интервалов коммутации фаз. Эти данные с выходов счетчика 18 поступают на первый вход компаратора 19 и на входы управлени  таймера 4f на тактовый вход которого непрерывно поступает импульсна  последовательност заданной частоты, в св зи с чем на выходе таймера возникают импульсы коммутации фаз с интервалами в соответствии со значением данных на его входах, которые поступают на входы делител  9 частоты, коммутатора 20 фаз и на вход триггера 14.

При поступлении на входы коммутатора 20 фаз команд правого или левого вращени  на его выходах устанавливаютс  состо ни 9 подключающие фазовые обмотки шагового двига0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тел  к источнику питани  с частотой, соответственной частоте импульсов коммутации, поступающих на импульсный вход коммутатора. С поступлением команды Конец коммутации смена состо ний выходов коммутатора прекращаетс .

Дл  перехода на другую частоту коммутации фаз на входы устройства интервалов коммутации подают данные длительности интервалов коммутации в соответствии с другой выбранной частотой.

Устройство в режиме посто нных изменений длительности интервалов коммутации фаз работает следующим образом.

Режим разгона. Блок 3 хранит в двоичном коде последовательность приращений в виде монотонно возрастающего р да дес тичных чисел: 1, 2, 3, 4, 5, ..., 10, 11, ..., N. (1)

На второй адресный вход блока 3 подают адрес последовательности- (1), который запоминаетс  в регистре 2 . На первый вход блока 3 подают адрес выборки нужного приращени  из последовательности (1), который запоминаетс  в счетчике 1. На вход устройства Конец разгона-торможени  подают данные интервалов коммутации в конце разгона, которые запоминаютс  в регистре 12-. Выбранные данные приращени  из блока 3 пам ти поступают на входы регистра 11 и в нем запоминаютс , в св зи с чем выход регистра 12 и вход счетчика 13 устанавливаютс  в состо ние с данными, хранимыми в регистре 11.

На вычитающий вход счетчика 13 через элемент И 15 при помощи триггера 14 с по влением каждого импульса коммутации поступают импульсы с входа импульсной последовательности устройства. Каждый импульс последовательности уменьшает содержимое счетчика 13 на единицу и .когда оно станет равным нулю, в интервале между импульсами последовательности на выходе заема счетчика возникает импульс , который, поступив на вход записи счетчика, обновл ет его содержимое и устанавливает триггер 14 в нулевое состо ние. При поступлении команды разгона триггер 5 устанавливаетс  в единичное состо ние, в св зи с чем открываетс  элемент И 17., С по влением очередного импульса

коммутации на вычитающий вход счетчика 18 поступает сери  импульсов входной импульсной последовательности , пройд  через элемент И 17, койи- чество импульсов в которой соответствует данным, хранимым в регистре 11, в св зи с чем содержимое счетчика уменьшаетс  на величину в соответствии с этими данными. Уменьшение содержимого счетчика 18 вызывает по вление на выходе таймера 4 следующего импульса коммутации через интервал времени короче предыдущего на величину приращени , выбираемого из блока 3. Каждый последующий импульс коммутации устанавливает триггер 14 в единичное состо ние и приводит к формированию интервалов коммутации более коротких, чем предыдущий на одну и ту же посто нную величину. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока непрерывно уменьшающеес  в начале формировани  каждого интервала коммутации содержимое счетчика 18 не станет равным содержимому регистра 12. По достижении их равенства на выходе компаратора 19 возникает сигнал окончани  разгона-торможени , который устанавливает триггер 5 в нулевое состо ние, в св зи с чем закрываетс  элемент И 17 и прекращаетс  поступление импульсов на вычитающий вход счетчика 18. Дальнейшее формирование интервалов коммутации осуществл етс  с посто нной их длительностью в соответствии с новым содержимым счетчика 18, точно соответствующим заданному интервалу коммутации в конце разгона.

Это точное соответствие длительности интервала коммутации в конце разгона заданному значению достигаетс  последовательным вычитанием единиц из данных предыдущего интервала коммутации, осуществл емым в учетчике 18 в начале формировани  следующего интервала.

Работа устройства в режиме торможени  аналогична его работе в режиме разгона. Различие заключаетс  в том, что на соответствующие входы устройства подают данные интервала коммутации в конце торможени  и команду торможени . Команда торможени  устанавливает триггер 6 в единичное состо ние, в св ти с чем открываетс  элемент И 16, и с входа импульсной последовательности устройства через

0

элемент И 16 поступают импульсы на суммирующий вход счетчика 18. Содержимое счетчика непрерывно увеличиваетс  в начале формировани  каждого 5 последующего интервала коммутации.

Устройство в режиме переменных изменений длительности интервалов коммутации фаз работает следующим образом.

Режим разгона.

Входы задани  коэффициента делени  устройства устанавливаютс  в состо ние в соответствии с нужным , коэффициентом делени  частоты следовани  импульсов. Импульсы коммутации с выхода таймера 4 поступают на вход делител  9 частоты, а с его выхода - уже с частотой, меньшей в Q целое число раз в соответствии с выбранным коэффициентом делени -посту- пают на входы элементов И 7 и 8. Вход устройства переменных приращений устанавливаетс  в единичное сос- 5 то ние, на входы Конец разгона-торможени  устройства подают данные интервала коммутации в конце разгона , на входы начального адреса устройства подают начальный адрес выборки приращений.

При поступлении команды разгона триггер 5 устанавливаетс  в единичное состо ние и открывает элемент И 8. Импульсы коммутации с выхода делител  9 частоты, пройд  через 5 элемент И 8, поступают на вычитающий вход счетччка 1, что приводит к последовательному формированию счетчиком адресов выборки все меньших значений приращений из блока 3.

Режим торможени .

Режиму торможени  предшествует разгон. В св зи с этим подают на входы устройства Конец разгона-торт

0

0

можени  данные интервала коммутации в конце торможени . При поступлении команды торможени  триггер 6 устанавливаест  в единичное состо ние и открывает элемент И 7. Импульсы коммутации с выхода делител  9 частоты, пройд  через эпемент И 7, поступают на суммирующий вход гчет- чика 1, что приводит к последовательному формированию счетчиком адресов выборки все больших значений приращений из блока пам ти 1. Например, если в конце разгона было выбрано приращение, соответствующее числу 2 в р ду (1), то первпе четыре интервала коммутации формируютс  устройством с использованием приращени  соответствующего числу 2„ следующие четыре интервала - с использованием приращени , соответствующего числу 3 и т.д. Блок 3 хранит различные последовательности приращений дл  формировани  интервалов коммутации фаз шаговых двигателей по любому закону их изменени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство управлени  шаговым двигателем, содержащее счетчик адре- са, информационный выход которого соединен с первым адресным входом блока пам ти, подключенного выходом к информационному входу регистра числа , первый счетчик, вход параллель- ной записи которого соединен с входом задани  интервалов коммутации устройства, а информационный выход - с первым входом компаратора, триггер триггер разгона, триггер торможе-

   ни , первый, второй, третий, четвертый и п тый элементы И, делитель частоты, причем выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, подключенного выходом

   к вычитающему входу счетчика адреса, а вторым входом - к выходу делител  частоты, выход триггера соединен с первым входом п того элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу первого счетчика, первые входы третьего и четвертого элементов И объединены, отличающее- с  - тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, в него введены первый и второй регистры, второй счетчик и таймер, причем вход установки триггера разгона соединен с входом Разгон устройства, а вход сброса - с выходом компаратора и

   входом сброса триггера торможени , вход установки которого соединен с

   0

   5 0 5

   о

   Q

   5

   входом Торможение устройства, а выход - с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к входу переменного приращени  устройства и к третьему входу второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента И, подключенного выходом к суммирующему входу счетчика адреса, вход параллельной записи которого соединен с входом начального адреса устройства, информационный вход первого регистра соединен с входом адреса последовательности устройства, а выход - с вторым адресным входом блока пам ти, выход триггера разгона соединен с вторым входом п того элемента И, третий вход которого соединен с входом импульсной последовательности устройства , с третьим входом четвертого элемента И, с вторым входом третьего элемента И и с тактовым входом таймера , выход которого соединен с выходом устройства, с тактовым входом делител  частоты и с входом установки триггера, вход сброса которого соединен с выходом заема второго счетчика и с входом записи второго счетчика, вход параллельной записи которого соединен с выходом регистра числа, а вычитающий вход - с выходом третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с суммирующим входом первого счетчика, информационный выход которого соединен с входом управлени  частотой следовани  импульсов таймера, управл ю- щий вход делител  частоты соединен с входами задани  коэффициента делени  устройства, информационный вход второго регистра соединен с входом Конец разгона-торможени  устройства , а выход - с вторым входом компаратора .

   Редактор Н.Киштулинец

   Составитель А.Лащев Техред Л.Олийнык

   Заказ 217

   Тираж 656

   ВНИИ11И Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Корректор Л.Патай

   Подписное