SU800960A1

SU800960A1 - Digital electric servo drive

Info

Publication number: SU800960A1
Application number: SU792736580A
Authority: SU
Inventors: Николай Тихонович Малюк
Original assignee: Предприятие П/Я А-7374
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1979-03-12
Publication date: 1981-01-30

Description

Изобретение относитс к автоматизированным системам с цифровыми регул торами и может найти применение в след щих системах с импульсными датчиками обратной св зи и с цифровым за данием управл ющего воздействи в виде унитарного или параллельного кодов. Известен цифровой электропривод, содержащий цифровой сумматор, элементы И, регистры, усилитель мощности, исполнительный двигатель, импульсный датчик и счетчик iJНедостатком устройства вл етс невысока надежность вследствие слож ности выполнени электронной части электропривода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс цифровой след щий электропривод, содержащий триггер знака, пр мой выход которого соединен с первыми вход ми первого и второго элементов.. И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, а инверс ный выход триггера знака соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых по лючены ко вторым входам соответствен но первого и второго элементов ИЛИНЕ , и последовательно соединеннные реверсивный счетчик, преобразователь кода, усилитель мощности, исполнительный двигатель, импульсный датчик и блок обратной св зи, первый выход которого подключен ко вторым входам первого и четве{5того элементов И-НЕ, второй выход - ко вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, а также задающий блок и п тый и шестой элементы И-НЕ. Недостатком электропривода, вл етс невысока надежность вследствие сложности импульсной формы сигналов управлени триггером знака. Кроме того, в момент включени электропривода триггер знака может зан ть любое произвольное состо ние, что при разбалансе аналоговых элементов системы регулировани может привести к положительной св зи по каналу датчик счетчик - преобразователь кода и возникновению затухающих колебаний в системе регулировани . Это также снижает надежность, хот в нормальном режиме работы после введени задани и установки триггера знака в нужное положение этого влени может не быть. .The invention relates to automated systems with digital controllers and can be used in tracking systems with pulsed feedback sensors and with digital setting of the control action in the form of unitary or parallel codes. A digital electric drive containing a digital adder, elements I, registers, a power amplifier, an executive motor, a pulse sensor and an iJ counter is known. The disadvantage of the device is low reliability due to the complexity of the electronic part of the electric drive. The closest in technical essence to the present invention is a digital tracking actuator containing a sign trigger whose direct output is connected to the first inputs of the first and second elements. AND-NOT, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second elements OR- NOT, and the inverse output of the sign trigger is connected to the first inputs of the third and fourth elements AND –NES, the outputs of which are connected to the second inputs of the first and second elements ORINE, respectively, and series-connected reversing with This sensor, code converter, power amplifier, executive motor, pulse sensor and feedback unit, the first output of which is connected to the second inputs of the first and fourth {5th AND-NOT elements, the second output - to the second inputs of the second and third AND-NOT elements, as well as the driver unit and the fifth and sixth elements NAND. The disadvantage of the electric drive is low reliability due to the complexity of the pulse shape of the control signals for the trigger of the sign. In addition, at the moment of switching on the electric drive, the trigger of the sign can take any arbitrary state, which, if the analog elements of the control system are unbalanced, can lead to a positive connection through the sensor channel counter-code converter and the occurrence of damped oscillations in the control system. This also reduces reliability, although in normal operation, after the task has been entered and the sign trigger has been placed at the desired position, this phenomenon may not be present. .

Цель изобретени - повышение надежности электропривода.The purpose of the invention is to increase the reliability of the drive.

Указанна цель достигаетс тем, что в него введены йедьмой и восьмо элементы И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивног четчика, первые входы - к выходам первого и вторОго- -элементов ИЛИ-НЕ, а вторые входы - ко второму и третьму выходам реверсивного счетчика, ттий выход которого через инвертор соединен с первыми входами п того и шестого элементов И-НЕ, вторыми входами подключенных соответственно к первому и второму выходам блока обратной св зи, а выходами - к первому и второму входам триггера знака , третий и четвертый входы которого соединены с соответствующим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и выходом задающего блока, причем третий выход блока обрг.тной св зи соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ.This goal is achieved by the fact that the 7th and 8th elements of NAND are entered into it, the outputs of which are connected respectively to the summing and subtractive inputs of the reversible quatcher, the first inputs to the outputs of the first and second-or-elements OR-NOT, and the second inputs to the second and the third output of the reversible counter, the tty output of which through the inverter is connected to the first inputs of the fifth and sixth elements of the NAND, the second inputs connected respectively to the first and second outputs of the feedback unit, and the outputs to the first and second inputs ggera plate, third and fourth inputs of which are connected to the corresponding input of first OR-NO element and the output of the driver unit, the third output block obrg.tnoy communication is connected to the third inputs of the first, second, third and fourth AND-NO elements.

На чертеже приведена блок-схема цифрового след щего привода.The drawing shows a block diagram of a digital following drive.

Привод содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 обратной св зи, триггер 3 знака, преобразователь 4 кода Усилитель 5 мощности, импульсный датчик б, исполнительный двигатель 1, первый - четвертый элементы 8И-НЕ , первый и второй элементы 12 и 13 ИЛИ-НЕ, инвертор 14, п тый и шестой элементы 15 и 16 И-НЕ, задающий блок 17, содержащий генератор 18 импульсов и ключи 19 и 20, а также седьмой и восьмой элементы 21 и 22 И-НЕ.The drive contains a reversible counter 1, a feedback unit 2, a trigger 3 characters, a converter 4 codes of the power Amplifier 5, a pulse sensor b, an executive motor 1, the first is the fourth elements 8I-NOT, the first and second elements 12 and 13 OR-NOT, the inverter 14, the fifth and sixth elements 15 and 16 AND-NOT, the driver unit 17, which contains the pulse generator 18 and the keys 19 and 20, as well as the seventh and eighth elements 21 and 22 AND-NOT.

Электропривод работает, следующим образом.The drive works as follows.

При включении привода и установке .счетчика 1 в нуль триггер 3 устанавливаетс в состо ние, соответствующее выходам блока 2. Предположим , что навтором выходе блока 2When the drive is turned on and the counter 1 is set to zero, the trigger 3 is set to the state corresponding to the outputs of block 2. Suppose that at the second output of block 2

В этомIn that

присутствует логическа there is a logical

случае на выходе элемента 16 И-НЕ по вл етс логический- О, а на выходе триггера 3 по вл етс логическа 1, На выходе преобразовател 4 кода при наличии числа в счетчике 1 выходное напр жение имеет зналс минус (обратное направление перемещени ) . При наличии 1 на первом выходе блока 2 триггер 3 устанавливаетс в 1 по пр мому выходу. На выходе преобразовател 4 кода выходное напр жение при наличии числа в счетчике 1 имеет знак плюс (пр мое направление перемещени ). Учитыва , что выходное напр жение преобразовател 4 кода при отсутствии задани вл етс напр жением обратной св зи по положению входной оси датчика б, при любом разбалансе со знаком плюс на втором выходе блока 2 по вл етс In the case of the output of element 16 AND-NOT, logical-O appears, and logical 1 appears at the output of trigger 3. At the output of converter 4 of the code, if there is a number in counter 1, the output voltage has a minus (reverse direction of movement). If there is 1 on the first output of block 2, the trigger 3 is set to 1 on the direct output. At the output of the 4-code converter, the output voltage, in the presence of a number in the counter 1, has a plus sign (forward direction of movement). Considering that the output voltage of the 4-converter of the code in the absence of a reference is the feedback voltage on the position of the input axis of the sensor b, for any unbalance with a plus sign, the second output of block 2 appears

1, при разбалансе со знаком минус на первом выходе блока 2 по вл етс 1.1, when unbalanced with a minus sign, 1 appears at the first output of block 2.

Предположим, после включени привода и установки счетчика 1 в О по вл етс в аналоговой части привода эквивалентный разбаланс со знаком | «инус. В этом случае вал двигател j начинает поворачиватьс , в таком направлении , что на первом выходе блока 2 по вл етс 1, на пр мом выходе триггера 3 устанавливаетс также 1 Импульсы обратной св зи единичного уровн через первый элемент 8 И-НЕ, первый элемент 12 ИЛИ-НЕ, седьмой элемент 21 И-НЕ поступают на суммирующий вход счетчика, и на выходе пр образовател 4 кода по вл етс напр жение со знаком плюс, компенсирующее разбаланс. Ось датчика б повернетс на угол, определ емый величиной разбаланса . Допустим разбаланс снова становитс нулевым. Тогда вал двигател , а следовательно, входна ось датчика б поворачиватьс в обратном направлении. На втором выходе блока 2 по витс 1, на пр мом выходе триггера 3 сохранитс 1, откроетс второй элемент 9 И-НЕ и импусы обратной св зи начнут поступать на вычитающий вход, счетчика 1. Выходное напр жение п зеобразовател 4 кода уменьшаетс до нул и привод останавливаетс . Если произойдет перерегулирование , то в момент прохождени счетчика 1 через О по витс О на выходе шестого элемента 16 И-НЕ и триггер 3 переключаетс в единичное состо ние по инверсному выходу . Открываетс третий элемент 10 И-НЕ и импульсы обратной св зи начинают поступать на суммирующий вход счетчика. Величина перерегулировани интегрируетс счетчиком, привод реверсируетс , на первом выходе блокаSuppose that after switching on the drive and installing the counter 1 in O, the equivalent unbalance with the sign | “Inus. In this case, the motor shaft j starts to rotate in such a direction that 1 appears at the first output of block 2, 1 is also set to the forward output of trigger 3 via the feedback pulses of the unit level through the first element 8 AND –NE, the first element 12 OR NOT, the seventh element 21 of AND-NOT is fed to the summing input of the counter, and at the output of the generator 4 codes a voltage with a plus sign appears, compensating the imbalance. The axis of sensor b is rotated by an angle determined by the magnitude of the unbalance. Suppose the imbalance becomes zero again. Then the motor shaft, and therefore the input axis of the sensor b, is rotated in the opposite direction. At the second output of block 2, according to Wits 1, at the direct output of Trigger 3, 1 will be opened, the second element 9 AND-NOT will open and feedback impulses will begin to flow to the subtracting input of counter 1. The output voltage of the converter 4 will decrease to zero and the drive stops. If an overshoot occurs, then at the moment when the counter 1 passes through O, it turns on O at the output of the sixth element 16 AND-NOT and the trigger 3 switches to one state on the inverse output. A third NAND unit 10 is opened and feedback pulses begin to flow to the summing input of the counter. The overshoot value is integrated by a counter, the drive is reversed, at the first output of the unit

2снова по вл етс 1, открываетс второй элемент 9 И-НЕ и содержимое счетчика 1 начинает уменьшатьс до нул .2 again appears 1, the second AND-NOT element 9 opens, and the contents of counter 1 begin to decrease to zero.

При задании управл ющего воздействи в виде унитарного кода величин скорости определ етс частотой генертора 18.When specifying a control action in the form of a unitary code of velocity values, it is determined by the frequency of the generator 18.

При выборе направлени вперед импульсы единичного уровн через ключ 19 поступают на третий вход триггераWhen choosing the forward direction, the pulses of a single level through the key 19 arrive at the third trigger input

3и через первый элемент 12 ИЛИ-НЕ на суммирующий вход счетчика 1.3 and through the first element 12 OR NOT to the summing input of the counter 1.

Триггер 3 первым же импульсом нулевого уровн устанавливаетс в единичное состо ние по пр мому выходу. На выходе преобразовател 4 кода по вл етс выходное напр жение со знаком плюс, вал двигател 7 и соответственно ось датчика 6 начинает вращатьс в таком направлении, что на втором вьаходе блока 2 по вл етс 1 открываваетс второй элемент 9 И-НЕ импульсы обратной св зи с третьегоThe trigger 3 is established by the first zero level pulse to the one state on the forward output. At the output of the converter 4 of the code, the output voltage appears with a plus sign, the motor shaft 7 and, accordingly, the axis of the sensor 6 begins to rotate in such a direction that on the second input of block 2 there appears 1 the second element 9 opens and NAND feedback pulses from the third

Claims

The claims are included in the second inputs of the first and second elements, respectively, ORINE; and series-connected reverse counter, code converter, power amplifier, execution engine, pulse sensor and feedback unit, the first output of which is connected to the second inputs of the first and fourth elements AND, NOT, the second output to the second inputs of the second and third elements AND NOT, as well as the driver unit and the fifth and sixth AND-NOT elements, characterized in that, in order to increase the reliability of the electric drive, the seventh and eighth AND-NOT elements are introduced into it, 15 outputs of which are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the reversible counter, the first inputs are to the outputs of the first and second OR-HE elements, and the second inputs are to the 20 second and third outputs of the reversible counter, the third output of which is connected through the inverter to the first inputs of the fifth and sixth AND-NOT elements, the second inputs respectively connected to the first and second outputs of the feedback block, and outputs to the first and second inputs of the sign trigger, the third and fourth inputs of which are connected to the corresponding input of the first element OR-NOT and the output of the master unit, when than the third output of the feedback unit is connected to the third inputs of the first, second, third and fourth elements AND NOT.

A digital | tracking electric drive containing a sign trigger, the direct output of which is connected to the first inputs of the first and second INE elements, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second elements OR-HE, and the inverse output of the sign trigger is connected to the first inputs of the third and fourth elements AND NOT, whose outputs are sub