SU807225A1 - Система программного управлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и может быть использовано дл  программного управлени  положением различных производственных,механизмов , Известна позиционна  система, котора  содержит последовательно соединенные.элемент сравнени , сумматор, релейный элемент, исполни тельный двигатель, с выходным валом которого св заны тахогенератор и нагрузка с закрепленным на ней датчиком обратной св зи, причем выход тахогенератора.св зан с входом сумматора через нелинейный преобразователь,, а выход датчика об ратной св зи присоединен к входу элемента сравнени  tilОднако така  система характеризу етс  сложностью настройки и большой чувствительностью к изменению параметров . Известна также система управлени содержсцца  последовательно соединенные элемент сравнени , релейный элемент, блок умножени  и двигатель который через редуктор соединен с элементом сравнени , релейный элемент , блок умножени  и двигатель/ который через редуктор соединен с элементом сравнени , нелинейный элемент , тахогенератор, установленный на валу двигател , реле реверса, вход которого подключен к выходу элемента сравнени , а выход к входЗ блока умножени , выпр митель, подключенный к тахогенератору, реле и второй блок умножени , первый вход которого соединен через нелинейный элемент, с выпр мителем, а второй через реле св зан с выходом элемента сравнени , причем выход второго блока умножени  подключен к втррокв входу реле реверса 2, Однако данное устройство отличаетс  сложностью конструкции, Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому. вл етс  система программного управлени , содержеица  последовательно соединенный блок управлени , блок сравнени , преобразователь, код-аналог,компаратор , переключатель, привод и датчик обратной св зи, выход которого подключен к другому входу блока сравнени , последовательно соединенные сумматор, вычитатель,блок совпсщени  и триггер, выход которого присоединен к второму входу переключател , второй вход триггера соединен с выходом блока управлени  счетный вход вычитател  подключен к генератору импульсов, второй вход компаратора через датчик скорости соединен с выходом исполнительного привода, входы сумматора соединены с выходами блока сравнени  и компаратора , а у.становочные входы вычитател  присоединены к выходу блока сравнени  З..

Недостатком этой системы  вл етс  невысокое быстродействие.Это объ сн етс  тем, что заключительный участок переходного процесса протекает в скольз щем режиме.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  систелщ за счет сокращени  длины участка скольз щего режима.

Цель достигаетс  тем, что систем прозграммного управлени , содержаща  генератрр импульсов, последовательно соединенные блок управлени , блок сравнени , преобразователь коданалог , компаратор, переключатель, привод и датчик обратной св зи, вых которого подключен к другому входу блока сравнени , а также, последовательно соединенные первый сумматор, вычитатель, блок совпадени  и триггер , выход которого подключен к вто рому входу переключател , а второй вход - к выходу блока управлени , второй вход компаратора через датчик скорости соединен с выходом привода , входы первого сумматора подключены к выходам блока сравнени  и компаратора, а установочные входы вычитател  св заны с выходом блока сравнени , содержит посто нное запомингис дее устройство и последовательно соединенные регистр ошибки, второй сумматор и делитель частоты, счетным входом подключенный к выход генератора импульсов, а выходом - к 1:четнокбг входу вычитател , установочные входы регистра ошибки соединены с выходом блока сравнени , выход посто нного запоминающего устройства - с вторым входом второго сумматора, а управл ющий вход регихгтра с иибки - с выходом первого сум матора.

На чертеже представлена блок-схема систелфа.

Система содержит блок 1 управлени , блок 2 сравнени , преобразователь 3 код-аналог, компаратор 4, переключатель 5, привод б, датчик 7 обратной св зи, датчик 8 скорости , вычитатель 9, первый сукматор 10 (по модулю два), генератор 11 импульсов, блок 12 совпадени , триг гер 13, регистр 14 ошибки, второй сумматор 15, делитель 16 частоты и посто нное запоминающее устройство

Рассмотрим функции, выполн емые отд зльными структурными элементами

системы. Блок 1 вЬвдает код перемещени , которое необходимо отработать , и устанавливает в 1 триггер 13. Блок 2 определ ет разность между заданным и действительным знчением регулируемой координаты.Преобразователь 3 преобразует код этой разности в аналоговый сигнал. Компаратор 4 сравнивает сигналы ошибки и отрицательной обратной св зи по . скорости, поступающей с выхода датчика 8. Переключатель 5 подает на привод б управл ющее воздействие .требуемого знака. Привод б измен ет значение регулируемой величины , значение которой измер етс  датчиком 7. Вычитатель 9 служит дл  запоминани  кода сшибки в момент, определенный сумматором 10 и вычитани  из него импульсов, поступающих от генератора.11 через делитель 16 Регистр 14, сумматор 15, делитель 16 и устройство 17 служат дл  делени  частоты импульсов, поступающих от генератора 11, на число алгебраической суммы содержимых регистра 14 и устройства 17. Блок 12 определ ет момент, когда содержимое вычитател  9 станет равным нулю и устанавливает в О триггер 13, что соответствует разрешению на переключение переключател  5. Состо ние 1 триггера 13 запрещает переключение переключател  5.

Система работает следующим образ ом.

В начальный момент триггер 13 установлен в О, а входные величины сукиатора 10 имеют разные знаки поэтоь вычитатель 9 и регистр 14 работают в режиме установки начального значени . Блок 1 вьщает сигнал на установку в 1 триггера 13 с небольшой задержкой, поэтому переключатель 5 принимает состб ние, соответствующее знаку начальной ошибки.

Claims (3)

1. В момент изменени  знака на выходе компаратора 4 выходна  величина сумматора 10 переключает вычитатель 9 из режима установки начального значени  в режим вычитани . Одновременно на управл ющем входе регистра 14 по вл етс  сигнеш, переключакщий его в режим хранени  записанной величины. На счетный вход вычитател  9 поступают импульсы с выхода делител  16. Частота этих импульсов равна частоте генератора 11 деленной на алгебраическую сумму ошибки, хран щейс  в регистре 14, и посто нной величины, хран щейс  в устройстве 17.Когда содержимое вычитател  9 станет равным нулю, сигнал с блока 12 установит триггер 13 в О. На переключатель 5 поступает- сигнал разрешени  переключени  и управл ющее воздействие измен ет свой знак на противоположный., в дальнейшем триггер 13 не вли ет на работу переключател  5. Подбором частоты следовани  импульсов генератора 11 и значени  числа, хран щегос  .в устройстве 17, нетрудно добитьс , чтобы длительности первого и второго интервалов управлени  незначительно отличались от значений, соответствующих оптимальному по быстродействию управлению, а небольшой заключительный.участок переходного процесса проходил в скольз щем режиме . Это обеспечивает высокое быст родействие в сочетании с отсутствие перерегулировани  и плавным подходо нагрузки к заданно положению. Введение в систему, новых элементов: регистра ет ибки, сумматора, де лител  частоты и посто нного запоминающего устройства позволило значительно повысить быстродействие системы. Это объ сн етс  тем, что в предлагаемой системе зависимость времени обнулени  вычитател  от оши ки в момент, определ емый сумматоро 10, имеет вид полинома второй степени (а не линейной функции, как в известном устройстве).Поэтому точ ность вычислени  моментов переключе ни  и быстродействие предлагаемой системы выше, чем у известной. Так, в предлагаемой системе-управлени  положением рабочего органа работа манипул тора , введение новых элемен тов позволило уменыиить погрешность определени  моментов, переключени  в 2,5 раза. Наиболее целесообразно использовать предлагаемую систему дл  управлени  положением рабочих органов робото-манипул торов ,и инструментов металлорежущих станков. Лабораторные исследовани  показа ли, что переходные процессы в предлагаемой системе, протекают ,без пере регулировани , имеют плавный конечный участок и отличаютс  от оптимал ных по быстродействию не более чем на 3-5%. Формула изобретени  Система прогрг ммного управлени , содержаща  генератор, имйульсов, последовательно соединенные, блок управлени , блок сравнени , преобразователь код-аналог, компа затор, переключатель , привод и датчик обратной св зи, выход которого подключен к другому входу блока сравнени , а Тс1кже последовательно соединенные первый сумматор, вычитатель, блок совпадени  и триггер, выход которого подключен к второму входу переключател , а второй вход - к выходу блока управлени , второй вход компаратора через датчик скорости соединен с выходом привода, входа первсэго сумматора подключены к выходам блока сравнени  и компаратора, а установочные входы вычитател  св заны с выходом блока сравнени , о, т л и ч а ю щ а  с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  системы, она содержит посто нное запоминающее устройство и последовательно соединенные регистр ошибки, второй сумматор и делитель частоты, счетным входом подключенный :К выходу генератора импульсов, а выходом - к счетному входу вычитатбл , устанб вочные входы регистра ошибки соединены с выходом блока сравнени , выход посто нного запоминанндего устройства - с вторым входом второго сумматора, а управл к ций вход регистра ошибки - с выходом первого сумматора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Павлов А.А. Синтез релейных систем, оптимальных по быстродействию . М., Наука, 1969, с. 98-104.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 459761, кл. G 05 В 11/16, 1973.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке 2618905/18-24, кл. G 05 В 19/18,,1978 (прототип).