SU714358A1

SU714358A1 - След ща система программного управлени станком

Info

Publication number: SU714358A1
Application number: SU772544070A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Лаврехо
Original assignee: Ульяновское Головное Специальное Конструкторское Бюро Тяжелых И Фрезерных Станков
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1980-02-05

Description

I

Изобретение относитс к области авторегулировани и может быть использовано в системах программного управле .ни металлорежущими станками.

Известна след ща система с регулированием по ошибке и ее производной, содержаща последовательно соединенные первый и второй синусно-косинусные вра-щающиес трансформаторы, установленные соответственно на командной и исполнительной ос х, сумматор, усилитель и двигатель , вал которого через редуктор сочленен с исполнительной осью, первьй и второй тахогенераторы, установленные соответственно на командной и исполнительной ос х, причем выходы тахогенераторов встречно-параллельно подключены к другим аходам сумматора L1J.

Известна также след ш-ч система с регулированием по ошибке и производной от входного возд йстви , отличающа с от описанной отсутствием второго тахо- генератора 2.

Недостатком известных систем вл етс невозможность регулировани в каждой из НИ.Х одновременно по двум производным: от ошибки и от входного воздействи .

Этот недостаток частично устранен в корректирующем устройстве дл след щего электропривода, содержащем последовательно соединенные блок синхронизации (программных и тактирующих импульсов), делитель, частоты, фазовый дискриминатор и сумматор (управл ющих воздействий ), датчик перемещени , выход которого подключен ко входу фазового дискриминатора , последовательно соединенные дешифратор рассогласовани , входы которого подключены к выходам соответственно делител частоты и датчика перемещени , регистр пам ти динамической ошибки и формирователь импульсов компенсации скоростной ошибки, вход которого подключен к выходу блока с :нхро излнии, а выход - ко входу сумматора з.

Недостатком данного устройства вл етс -низка точность компенсации динамической ошибки в области высоких частот скоростных импульсов (изменением длительности которых в зависимости от динамической ошибки и осуществл етс ее компенсаци ). Это обусловлено тем, что длительность скоростных импульсов устанавливаетс , как правило, близкой к минимальному периоду их следовани (с целью повышени плавности слежени на НИЗКИ.Х частотах), а динамическа ошибка , например, от ускорени до максимальных частот может достигать несколько дес тков дискрет. Поскольку один скоростной импульс соответствует рассогласованию в одну дискрету, то очевидно , что дл Компенсации максимальной динамической ошибки потребовалось бы многократное увеличение длительности скоростньпс импульсов, что невозможно.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи и точности системы введением регулировани по динамической ошибке и ее производной.

Это достигаетс тем, что в след щую систему программного управлени станком , содержащую последовательно соединенные блок задани программы, первый делитель частоты, первый фазовый . дискриминатор, первый сумматор, при-, вод и датчик перемещени , выход которого подключен ко второму нходу первого фазового дискрминатора, а также преобразователь частота - нат1р жение, вход Которого подключен к выходу блока задани программы, а выход - ко второму нходу первого сумматора, введены последовательно соединенные второй сумматор второй делитель частоты и блок совпадени , а также последовательно соединенные третий сумматор, третий делитель частоты и второй фазовый дискриминатор второй вход которого подключен к выходу первого делител частоты, а выход к третьему входу первого сумматора, второй вход блока совпадени соединен с выходом блока задани программы, третий вход - с выходом датчика перемещени , а выход - с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом блока задани программы.

Структурна схема системы представпена на чертеже.

Система содержит последовательно соединенные блок 1 задани программы, первый делитель 2 частоты, порвый фазовый днскрнминато ; 3, первр.ш сумматор 4, привод S, датчик 6 перемещрни , например сельсин, выход которого подключен ко входу первого фазового дискриминатора 3, преобразователь 7 частота - напр жение ,вход которого подключен к выходу блока 1 задани программы,, а выход - ко входу первого сумматора 4, последовательно соединенные второй

сумматор 8, вход которого подключен к выходу блока 1 задани программы, второй делитель 9 частоты и блок 10 совпадени , входы которого подключены к выходам соответственно блока 1 задани программы и датчика 6 перемещени , а выход - к другому входу второго сумматора 8, последовате .по соединенные третий сумматор 11, входы которого подключены к выходам соответственно блока 1 задани программы и блока 10 совпадени , третий делитель частоты 12 и второй фазовый дискриминатор 13, вход которого подключен к выходу первого делител 2 частоты, а выход - к другому входу первого сумматора 4.

На чертеже введены следующие обозначени : Fn - частота задаюши.х импульсов,

.

где f и fp|- частоты тактовых и программных импульсов

fy, f частоты импульсов компенсации скоростной и динамической ошибок, причем где t - делитель импульсов;,

частоты импульсов, модулироfsif T N ваиньгх по фазе в функции частот :Рп И F ,

- частота импульсов датчика перемещени ; напр жение ошибки;

Ufe напр жени компенсации скоUv , U ростной и динамической ошибок .

Система работает следующим образом. В установившемс режиме слежени напр жение U 3 Cons-t и соответствует , заданной скорости,- напр жени Uj- s ic н Ui ,где ф - фаза импульсов. При этом импульсы наход тс в противофазе, блок 10 закрыт, а импульсы Ft отсутствуют. Комгтенсаци динамической ошибки осуществл етс по фазовому отставанию (оперржанию) Д импульсов fy относительно импульсов

в ро,1симг- с заданным ускорением . При увеличении окччбки до 5 k4-A4 7t-ft дискреты происходит частичное совпадение по фазе соответствующей пары импульсов i. и :ё( . Блок 10 открываетс и вьщает ппрвую пачку импульсов F . на входы сумматоров 8 и 11, разноименные относительно друг др га и знака ошибки ДЧ (например, на суммирующий и вычитающий входы при и на вычитающий и суммирующий входы при л, f i Д Ч . Количест- во и частота импульсов Ft/ равны соответственно Af А и Fg , где -f дискретность системы. (Сумматор 8 и де литель 9 преобразуют импульсы F в пр порциональное смещение по фазе следуюШИ .Х импульсов вслед за импульсами у до восстановлени исходной противоположности ах фаз). Блок Ю закрывает с , исключа выдачу ложных импульсов Fg при is A-f-/4COnst, При последующем изменении ошибки . 10 вновь открываетс и вьщает на соответствующие входы сум маторов 8 и 11 вторую пачку импульсов Далее процесс повтор етс , как было описано выше. Таким образом, каждому приращению ошибки±ЬЧ ±ЛЧ2...Д.соотве ТСТвует пачка с пропорциональным количеством-им- пульсов-Р т.2. Следовательно, ()/dt . Сумматор 11 и делитель 12 преобра зуют импульсы f с в пропорциональноо смешение по фазе импульсов в направлении , противоположном смещению импульсов . Дискриминатор 13 преобразует разность напр же ние и с требуемым законом его изменени : Ik c3( приЛЯ Уар iiUe A -Afvc присЗ((У с31:0 Требуема добротность системы по ускорению устанавливаетс выбором соответствующего коэффициента передачи дискриминатора 13 и может достигать значений, при которых ошибка ЛЯ не превышает 1-ой дискреты. Технико-экономический эффект от предлагаемой след щей системы выра58 жпотс в повышении точности и производительности металлорежущих станков с числовым программным управлением. о р мул,а изооретени След ща система программного управлени станком, содержаща последовательно соединенные блок задани программы, первый делитель частоты, первый фазовый дискриминатор, первый сумматор, привод и датчик перемещенна , выход Которого подключен ко второму входу первого фазового дискриминатора, а также преобразователь частота-напр жение , вход которого подключен к выходу блока задани программы, а выход ко второму входу первого сумматора, отличающа с тем, что, с целью повышени быстродействи и точности системы, в нее введены последовательно соединенные второй сумматор, второй делитель частоты и блок совпадени , а также последовательно соединенные третий сумматор, третий делитель частоты и второй фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу первого делител частоты, а выход к третьему входу первого сумматора, второй вход блока совпадени соединен с выходом блока задани программы, третий вход - с выходом датчика перемещени , а выход - с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторые аходы которых соединены с выходами блока задани программы. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.В. А. Бесекерский и др. Теори систем автоматического регулировани ,. М., Энерги , 1972, с. 253. 2.Там же, с 253. 3.Авторское свидетельство СССР № 4О8278, кл. С Об В 19/18, 1972 (прототип).

Claims

Фор мул,а изобретения

Следящая система программного управления станком, содержащая последовательно соединенные блок задания программы, первый делитель частоты, первый фазовый дискриминатор, первый сумматор, привод и датчик перемещения, выход которого подключен ко второму входу первого фазового дискриминатора, а также преобразователь частота-напряжение, вход которого подключен к выходу блока задания программы, а выход ко второму входу первого сумматора, отлич ающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности системы, в нее введены последовательно соединенные второй сумматор, второй делитель частоты и блок совпадения, а также последовательно соеди-. ценные третий сумматор, третий делитель частоты и второй фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу первого делителя частоты, а выход к третьему входу первого сумматора, второй вход блока совпадения соединен с выходом блока задания программы, третий вход - с выходом датчика перемещения, а выход - с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами блока задания программы.