SU744466A1 - Устройство дл программного управлени положением объекта - Google Patents

Description

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ Изобретение относитс  к программному утира лению, в частности к фазовым устройствам про граммного управлени  с числовым вводом информации и может быть использовано, прежде всего, в промышленных роботах и станках с программным управлением, примен емых в различных област х народного хоз йства. Известно устройство дл  программного управ лени  положением объектов с числовым вводом информации, в котором контур управлени  поло-1 жением содержит преобразователь числа в сдвиг фазы, преобразователь положени  в сдвиг фазы и узел сравнени  фаз, выходной сигнал которого управл ет приводом, В качестве преобразовател  положени  используетс  фазовращатель на базе индукционного датчика, например, вращающегос  трансформатора, цепь питани  которого состоит из последовательно соединенных генератора импульсов, делител  частоты и формировател  напр жени  Т. - -.«..,«.;,... Наиболее боизким по технической сзшшости к предлагаемому  вл етс  фазовое устройство дл  программного управлени  с числовым вводом информации, содержащее последовательно

ОБЬЕКТА соединенные устройство задани  программы, узел совпадени  чисел, узел сравнени  фаз и привод, последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напр жени , фазовращатель и формирователь импульсов, выход которого соединен с другим входом устройства сравнени  фаз, промежуточные выходы делител  частоты соединены с другими входами узла совпадени  чисел. Последний выполн ет функцию преобразовани  числа в сдвиг фазы. В момент совпадени  кода преобразуемого числа и кода числа, снимаемого с промежуточных выходов делител  частоты, на выходе узла совпадени  чисел по вл етс  импульс, временной сдвиг которого относительно момента исходного состо ни  делител  частоты пропорционален весу преобразуемого числа. Напр жение питани  фазовращател  синхронизировано пр моугольными импульсами с выхода делител  частоты. Фаза зтих Импульсов  вл етс  опорной (задающей начало отсчета) дл  сдвигов фаз, пропорциональных заданному и текущему положени м 2. Недостатком описанного устройства  вл етс  |относительно низка  точность управлени  положением . Эта точность определ етс  в основном точностью преобразовани  положени  в сдвиг фазы, так как погрешность преобразовани  числа не превышает погрешности квантовани  и может быть сведена к малой величине соответствующим выбором разр дности, а погрёш кость узла сравнени  фаз можно учитывать, поскольку выделение рассогласовани  -- сдвига фаз импульсных сигналов - и преобразование его в широтно-модулированный сигнал может бь1тъ выполнено быстродействуюшей триггерной схемой. Погрешность преобразовани  положени  в сдвиг фазы с помощью широко распространенных датчиков - сельсинов и вращающихс  трансформаторов - имеет существенную величину , особенно при воздействии дестабилизирующих факторов, таких как изменение температуры , частоты питани  и других. Эта погрешность может значительно превышать инстрз ментальную погрешность датчика. Таким образом, описанное выше устройству не позвол ет реализовать высокую инструментальную точность датчиков, что  вл етс  его недостатком. Цель изобретени  - повь1шение точности устройства. Постайленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  программного управлений положением объекта, содержащее посл1гдова1ейШб соединенные задатчик программы, счётчик, блок сравнени , привод и датчик положени , наприме -вращающийс  трансформатор, а также генё{за1Ор импульсов, выход которого подключен ко вто рому fikOfly счетчика и через последовательно соёдуШённьге делитель, частоты и формирователь напр жен1и  - ко второму входу вращающегос  трансформатора, первый выход которого подкл чей через последовательно соединенные первый фазосдвигающий блок и первый формирователь импульсов ко второму входу блока сравйени , введены второй фазосдвигающий блок и второй формирователь импульсов, выход которого под ключей к третьему входу счетчика, выход второго фазосдвигающего блока Соединен ев втОрым выходом вращающегос  трансформатора, а выход - со входом второго формировател  им ПулШЗб. - На чертеже изображена блок-схема устройства дл  программного управлени  положением объекта. Устройство содерзкит задатчик I программы. счетчик 2, блок 3 сравнени , привод 4, генератор 5 импульсов, делитель 6 Частоты, форМйроватёль 7 напр жени , вращающийс  трансформатор 8, первый фазбсдвотающий ёлок , второй фазосдвигающий блок 10, первый форирователь 1J импульсов, второй формирователь 12 )СОв. Трансформатор 8 вместе с блоками 9 и 10 (RC-цепочками) представл ют собой фазовращатель с двум  выходами. Элементы блока 9 соединены в обратной последовательности по отношению к злементам блока 10, поэтому при ийМёйении УГЛОВОГО положени  ротора трансформатора 8 фазы напр жений, снимаемых с блоков 9 и 10 сдвигаютс  в противоположных направлени х. Этот сдвиг фаз, пропорциональный угловому положению ротора, преобразуетс  в интервал времени с помощью формирователей 11 и 12, выдел ющих короткие импульсы в моменты перехода синусоидального напр жени  через нулевой уровень в одну сторону .. Устройство работает следующим образом. Положение объекта задаетс  по программе в виде двоичного параллельного кода числа, Поступающего нга задатчика 1. Это число преобразуетс  в сдвиг фазы (интервал времени с помощью циклически работающего на вычитание счетчика 2, в который импульс формировател  12 заносит преобразуемое число. Временной сдвиг момента обнулени  счетчика 2 относительно момента записи Ё счетчик преобразуемого числа пропорщюнален весу числа. Таким образом, опорной фазой системы управлени  служит фаза сигнала, снимаемого с выхода фазосдвигающего блока 10 (RC-цепочки). Сдвиги фаз (интервалы времени), пропорционалыаге заданному по программе положению , а также текущему положению сравниваютс  блоком 3, выходной широтно-модулированный сигнал которото управл ет приводом. При изменении температуры окружаюией фёДы фазы напр жений снимаемых с блоков 9 и 10 (а следовательно и фазы сигналов на входах блока 3) смещаютс  в одном направлении , практически, на одинаковую величину, что обеспечивает отсутствие температурной погрешности управлени  положением. №иеет место также резкое уменьшение вли ни  на точность р да других факторов, например, ухода частоты пи тани  трансформатора 8, что позвол ет снизить требование стабштьиости частоты генератора 5. Численна  оценка увеличени  точности управлени  положением зависит от температурного диапазона работы системы управлени , а также от количества примен емых датчиков. По результатам , полученным при использовании наиболее точных из серийно выпускаемых одйоотсчетных синусно-косинусных вращающихс  трансформаторов при их однофазном питании и применении двух (RC-цепочек) погрепшость управлени  положением может быть сведена к величине пор дка 5 мин угла в диапазоне температуры 10-50 С окрзокающей среды.

Этот эффект увеличени  точности в наибольей степени про вл етс  в системах программноо управлени  промышленными роботами, осоенность которых, состоит в формировашш программы методом обучени  прн ручном управ- j пении исполнительным органом, благодар  чему в погрешность программного управлени  положением не входнт систематическа  погрешность измерени  положени , так как она учитываетс  при обучении. Эта особенность еще бо- ю лее увеличивает преимущество в точности предлагаемого технического решени  по сравнению с известным техническим решением.

Другой особенностью промышленных роботов  вл етс  их использование в услови х, небла- is гопри тных дл  человека, в том числе при , овьпиённой температуре (загрузка печей обжига, анесение покрытий на гор чие издели , в литейном производстве и тд.).

При зтом датчики положени , установленные о на рабочем органе, подвергаютс  повышенному температурному воздействию, не посто нному по величине, что выдвигает особые требовани  к температурной стабильности измерительной части . устройства. Этим требовани м 2$ удовлетвор ет предлагаемое устройство дл  программного управлени  объектом, обеспечивающее высокую точность управлени  положением в услови х больших изменений температуры в рабочей зоне промышленного робота.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 428358, кл. (}05 В 15/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 167117, кл. Q05 В 19/18, 1963 (прототип).

.-:- г -:+-r - f

fO

s