SU499555A1 - Линейный интерпол тор дл цифровых двухкоординатных систем програмного управлени - Google Patents

Description

выход подключен к третьему входу регистра, первому входу блока управлени , схема «ИЛИ, первый вход которой под,ключен к выходу третьего клапана, второй - к выходу делител  частоты, выход - к счетному входу счетчика приращений координат, и счетчик отношений приращений координат, вход записи которого подключен к выходу регистра, счетный вход через первый клапан - к выходу генератора импульсов, выход - к третьему входу блока управлени  и четвертому входу коммутатора, при этом нулевой вход счетчика отношений приращений координат подключен к третьему выходу блока управлени .

Введение в схему интерпол тора блока инверсной перезаписи, третьего клапана, схемы «ИЛИ и счетчика отношений приращений координат с одной стороны, обеспечива  получение двух последовательностей управл ющих импульсов с равномерным распределением импульсов во времени, способствует повышению точности линейной интерпол ции, с другой, обеспечива  при условии использовани  В качестве исходной информации только информации о приращени х координат формирование последовательностей управл ющих импульсов, при котором врем  каладого цикла работы определ етс  величиной большего приращени , способствует повышению производительности интерпол тора. Кроме этого, формирование в каждом цикле интерпол ции последовательности управл ющих импульсов, эквивалентной большему приращению с посто нной частотой, равной номинальной частоте приводов координатных осей исполнительного устройства, способствует более полной реализации возможностей исполнительного устройства.

Функциональна  схема предлагаемого линейного интерпол тора изображена на чертеже .

Интерпол тор содержит считывающее устройство 1, предназначенное дл  считывани  исходной информации, пробитой на перфоленте (перфокартах), БЫХОД которого соединен с первым входом счетчика 2 строк и первым входом второго клапана 3, второй вход которого соединен с выходом счетчика 2 строк. Выход второго клапана 3 соединен с третьим входом коммутатора 4, выходы которого подключены к приводам 5 и 6 координатных осей исполнительного устройства. Первый вход блока 7 инверсной перезагсиси соединен с выходом считывающего устройства 1, второй вход - с выходом счетчика 2 строк. Первый выход блока 7 инверсной перезаписи подключен К выходу записи счетчика 8 приращений координат, разр дность которого равна ыщсимальной разр дности цифровых эквивалентов приращений координат (п). Второй выход блока 7 инверсной перезаписи соединен со вторым входом регистра 9, предназначенного дл  приема, хранени  и выдачи информации о величине. отношени  большего из приращений координат к меньшему т, умноженному

на масштабный коэффициент q, т. е. о величине то, где , если , или

Дл; Дл:

, если д - основание систеАу

мы счислений приращений координат; п - максимально возможна  разр дность цифровых эквивалентов приращений координат.

Введение масштабного коэффициента, равного (, обеспечивает выполнение интерпол ции при дробных значени х отношени  т.

Выход регистра 9 соединен со входом записи счетчика 10 отношений приращений координат , разр дность которого равна удвоенной величине максимальной разр дности цифровых эквивалентов приращений координат (2л). Первый вход третьего клапана 11 соединен с выходом считывающего устройства 1, второй вход-с выходом счетчика 2 строк, а выход подключен кпервому входу блока 12 управлени , к третьему входу регистра 9 и первому входу схемы 13 «ИЛИ, выход которой подключен к счетному входу счетчика 8 приращений координат. Выход генератора 14 импульсов, вырабатывающего исходные импульсы с частотой, равной произведению номинальной частоты приводов координатных осей X, У исполнительного устройства на МЯСштабный коэффициент, т. е. .ч.-, соединен с первым входом первого клапана 15, служашего дл  выделени  заданного количества исходных импульсов, второй вход которого подключен к выходу управл ющего триггера 16, а выход соединен со входом делител  17 частоты и счетным входом счетчика 10 отношений приращений координат. Выход счетчика 10 подключен к третьему входу блока 12 управлени  и четвертому входу коммутатора 4. Выход делител  17 частоты соединен со вторым входом коммутатора 4 и через схему 13 счетным входом счетчика 8 приращений координат, выход которого подключен ко второму входу блока 12 управлени . Первый выход блока 12 управлени , который управл ет началом цикла интерпол ции , соединен с первым входом управл ющего триггера 16. Ввторой выход блока 12 управлени , «оторый управл ет процессом переписи информации из регистра 9 в счетчик 10 отношений приращений координат, соединен с первым входом регистра 9. Третий выход блока 12 управлени , который управл ет концом цикла интерпол ции, переводом электрической схемы интерпол тора в исходное состо ние и включением считывающего устройства , соединен с нулевыми входами счетчиков 8 и 10, регистра 9, с первым входом коммутатора 4, со вторым входом управл ющего триггера 16 и управл ющими входами считывающего устройства 1 и счетчика 2 строк.

Предлагаемый линейный интерпол тор может быть использован в системах программного управлени  с существующими двухкоординатными исполнительными устройствами,

схемы приводов координатных осей и схемы контрол  отработки отрезков, заданных приращени ми координат, которых широко известны .

Дл  работы интерпол тора вначале производитс  подготовка исходной информации. Она задаетс  в пр мом коде на перфоленте (перфокартах) в виде отдельных кадров дл  каждого цикла интерпол ции с определенной последовательностью размещени  информации в кадре. В начале каладого кадра на определенных строках размещаетс  признак коммутации выходов коммутатора, если большим из приращений координат  вл етс  прирашение ДУ. Этот признак отсутствует в кадре, если большим из приращений координат в данном цикле интерпол ции  вл етс  приращение AZ. Далее на строках кадра размещаетс  информаци  о больщем из приращений координат, затем о величине отношени  большего из приращенийкоординат к меньщему, умноженного на масштабный коэффициент. В конце каждого кадра также на определенных строках размещаетс  признак конца кадра .

Линейный интерпол тор работает следующим образом.

Перфолента (перфокарты) с набитой исходной информацией поступает в считывающее устройство 1. При считывании первой строки кадра считывающим устройством 1 счетчик 2 строк устанавливаетс  в единичное -состо ние. Сигнал с его выхода, поступа  на второй вход второго клапана 3, открывает клапан. Если большим приращением в данном цикле интерпол ции  вл етс  приращение АУ, то сигнал с выхода считывающего устройства, возникающий в момент считывани  признака коммутации , поступает через открытый клапан 3 на третий вход коммутатора 4, вызыва  переключение выходов коммутатора, соединенных с приводами 5 и 6 координатных осей X и У исполнительного устройства. Если большим приращением  вл етс  приращение АХ, то признак коммутации в начале кадра отсутствует , и схема коммутатора остаетс  в исходном состо нии. Далее считывающее устройство 1 считывает строки кадра, несущие числовую информацию о больщем из приращений координат, и преобразует ее в соответствующие электрические сигналы, которые поступают на первый вход блока 7 инверсной перезаписи. На второй вход блока 7 поступает управл ющий сигнал с выхода счетчика 2 строк. Электрические сигналы, несущие информацию о больщем из приращений координат , преобразуютс  и через первый выход блока 7 подаютс  на вход записи счетчика 8 приращений координат. Это обеспечивает занесение в обратном коде числовой информации о больщем из приращений в счетчик 8.

Аналогично заноситс  в регистр 9 в обратном коде числова  информаци  об отношении большего из приращений к меньщему, умноженного на масштабный коэффициент.

После считывани  признака конца кадра считывающее устройство 1 останавливаетс . Сигнал, сформированный на его выходе по признаку конца кадра, проходит через третий клапан И, открытый управл ющим сигналом счетчика 2 строк, и, поступа  на третий вход регистра 9, первый вход блока 12 управлени  и через схему 13 «ИЛИ на счетный вход счетчика 8 приращений координат, своим передним фронтом добавл ет по единице к содержимому счетчика 8 и регистра 9, обеспечива  преобразование обратного кода занесенной в них информации в дополнительный код, а задним фронтом запускает блок 12 управлени . Сигнал, возникающий на втором выходе блока 12 управлени , соединенного с первым входом регистра 9, поступа  в регистр , обеспечивает перепись содержимого регистра в счетчик 10 отношений приращений координат. Сигнал, возникающий на первом выходе блока 12 управлени , соединенного с первым входом управл ющего триггера 16, переводит последний в единичное состо ние. При единичном состо нии триггера 16 открываетс  первый клапан 15. Импульсы, вырабатываемые генератором 14 импульсов с частотой .ч.-f, проход  через клапан 15, поступают на счетный вход счетчика 10 отношений приращений координат и через делитель 17 частоты, коэффициент делени  которого равен масштабному коэффициенту д, с частотой fn. ч. - на второй вход коммутатора 4 и через схему 13 «ИЛИ на счетный вход счетчика 8 приращений координат. При поступлении на счетный вход счетчика 8 количества импульсов, равного числовому эквиваленту больщего приращени , счетчик переводитс  в нулевое положение. По вл ющийс  при этом на его выходе сигнал подаетс  на второй вход блока 12 управлени . По этому сигналу блок 12 управлени  формирует импульс сброса, который с его третьего выхода поступает на управл ющий вход счетчика 2 строк, первый вход коммутатора 4, нулевые входы счетчиков 8 и 10, регистра 9, второй вход управл ющего триггера 16 и переводит их в исходное состо ние. Переходом триггера 16 в исходное состо ние заканчиваетс  цикл интерпол ции.

В течение всего цикла интерпол ции импульсы , проход щие через первый клапан 15, поступают на счетный вход счетчика 10 отношений приращений координат. В моменты, когда число импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 10. становитс  равным tnq, счетчик переводитс  в нулевое положение , и на его выходе формируетс  импульс, который поступает на четвертый вход коммутатора 4 и на третий вход блока 12 управле ни . При этом блок 12 управлени  формирует импульс переписи, который с его второго выхода поступает на первый вход регистра 9, обеспечива  новую перепись содержимого регистра 9 в счетчик 10, котора  осуществл етс  в период первой паузы между импульсами, поступающими на его счетный вход.

Этот процесс Повтор етс  в течение всего цикла интерпол ции, что позвол ет получать на выходе счетчика 10 количество импульсов, эквивалентное числовой величине меньшего из приращений координат. При этом периодичность формировани  импульсов на выходе счетчика 10 обеспечивает равномерность их распределени  во времени.

Импульс сброса, формируемый в конце цикла интерпол ции блоком 12 упра1влени , поступает также ца управл ющий вход считывающего устройства 1 и запускает его. Производитс  считывание с перфоленты (перфокарт ) исходной информации с нового кадра, и цикл интерпол ции повтор етс  в соответствии с заданной программой.

Фор мула изобретени 

Линейный интерпол тор дл  цифровых двухкоордицатных систем программного управлени , содержащий считывающее устройство , выход которого подключен к первому входу счетчика строк, генератор импульсов , выход которого подключен к первому входу первого , второй вход которого подключен к выходу управл ющего триггера, выход - ко входу делител  частоты, счетчик приращений координат, выход которого подключен ко второму входу блока управлени , первый выход которого подключен к первому входу управл ющего триггера, второй выход- к первому входу регистра, третий выход- к нулевым входам счетчика приращеНИИ координат и регистра, второму входу

управл ющего триггера, и управл ющим входам считывающего устройства, счетчика строк, а также к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к выходу делител  частоты,- третий вход - к выходу второго клапана, первый вход которого подключен к выходу считывающего устройства, второй - к выходу счетчика строк, а выходы коммутатора подключены соответсгвенно к приводам координатных осей исполнительного устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности интерпол ции и повыщени  производительности интерпол тора , в него введены блок инверсной перезаписи , первый вход которого подключен к выходу считывающего устройства, второй - к выходу счетчика строк, первый выход - ко входу записи счетчика приращений координат, второй - ко второму входу регистра, третий клапан, первый вход которого подключен к выходу считывающего устройства, второй - к выходу счетчика строк, выход подключен к третьему входу регистра, первому входу блока управлени , схема «ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу третьего клапана , второй - к выходу делител  частоты, выход- к счетному входу счетчика приращений координат, и счетчик отнощений приращений координат, вход записи которого подключен к выходу регистра, счетный вход через первый клапан - к выходу генератора импульсов, выход- к третьему входу блока управлени  и четвертому входу коммутатора, при этом нулевой вход счетчика отнощений приращений координат подключен к третьему выходу блока управлени .