SU840812A1

SU840812A1 - Устройство дл программного управ-лЕНи пРиВОдОМ

Info

Publication number: SU840812A1
Application number: SU792833558A
Authority: SU
Inventors: Игорь Павлович Игнатьев; Василий Георгиевич Кепперман; Борис Германович Коровин; Герман Федорович Михальченок
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротех-Нический Институт Им. B.И. Ульянова(Ленина)
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1981-06-23

Description

Изобретение относится к автомати- I ке и вычислительной технике и может | быт^ использовано в системе программного управления станками, прйборо- ' _ строении, робототехнике и других об- ⁵ластях, где получают программируемое перемещение.

Известно устройство для программного управления, в котором блок зада-.» ния программы и датчик положения че- ^υрез формирователи з апитки датчика положения и сигнала обратной связи подключены к первому и второму входам фазового дискриминатора £1].

Недостатком этого устройства явля- 15 ется низкая точность отработки npoipaMмы за счет погрешности положения, вызванной фазовыми погрешностями фильтров питающего напряжения датчиков, нестабильностью амплитуды питаю- 20 щего напряжения датчика и фазовыми погрешностями формирователя сигнала обратной связи, которые возникают при изменении скорости движения.

Наиболее близким к изобретению по · технической сущности является устройство) в котором программу вводят в канал обратной связи. При этом с ротора датчика положения снимается сигнал с постоянной частотой во всем диапазоне 30 управления, что обеспечивает работу фазового дискриминатора и формирователя сигнала обратной связи на фиксированной частоте при постоянной скорости перемещения, и тем самым уменьшает сшибку измерения положения' и повышает точность отработки программы. Питание датчика положения осуществляется напряжением прямоугольной фор№ переменной частоты Г2] .

Однако это приводит к появлению дополнительных погрешностей отработки программы при регулировании в широком диапазоне, обусловленных несинусоидальностью питающего напряжения.

Цель изобретения - повышение точности устройства для программного управления приводом за счет улучшения формы и повышения стабильности фаз питающего напряжения датчика положения Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления, последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, фазовый дискриминатор, исполнительный механизм, датчик положения исполнительного механизма и согласующий элемент, подключенный выходом к второму входу фазового дис криминатора, и последовательно соединенные^ интерполятор, сумматор, подключенный третьим входом к выходу генератора импульсов, и второй делитель частоты, дополнительно введены последовательно соединенные, счетчик им- _ пульсов, блок, памятикоммутатор, первый цифроаналоговый преобразователь, и первый, усилитель, и последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и второй усилитель, вход счетчика импульсов соединен с выходом второго делителя частоты, второй выход - через блок управления с вторым входом коммутатора, подключенного выходом к входу второго цифроаналогового преобразователя, а выходы первого и второго-усилителей соединены, с выходами датчика перемещения исполнительного механизма.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор импульсов 1, первый делитель 2 Частоты, фазовый дискриминатор 3, исполнительный механизм 4, датчик 5 положения исполнительного механизма и согласующий элемент 6, подключенный выходом к второму входу фазового дискриминатора, последовательно соединенные интерполятор 7, сумматор 8, подключенный третьим входом к выходу генератора и импульсов, второй делитель 9 частоты, счетчик 10 импульсов, блок 11 памяти, коммутатор 12, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, первый усилитель 14 и последовательно соеди- ” ценные второй ЦАП 15 и второй усилитель 16. Второй выход счетчика импуль-’ сов через блок 17 управления соединен с вторым входом коммутатора, подключенного выходом к входу второго 40 ЦАП. Выходы первого и второго усилителя соединены с входами датчика перемещения исполнительного механизма.

Устройство работает следующим 45 образом.

С выхода интерполятора 7 на вход сумматора 8 поступает сигнал задания частотой +f_np или - f_np , пропорциональной скорости перемещений. В сумматоре 5Q происходит сложение (вычитание) и синхронизация с тактовой частотой сигнала с генератора 1 импульсов. С выхода сумматора через согласующий второй делитель 9 сигнал управления ’ сё в цифровом виде поступает на счетчик 10 импульсов, где формируется текущее значение кода программы, поступающее на вход блока 11 памяти, о которого .считываются кода, пропорциональные синусу и косинусу кода программы. 60' Блок управления и коммутатор 12 производят их разделение и выдачу на ЦАП 13 и 15. Сигналы с выходов ЦАП через усилители 14 и 16 подаются на вход датчика 5 положения исполнитель ного механизма.Сигнал с выхода датчика имеет вид = Asin(u»_ot + ч> ) >

где А . - постоянная амплитуда сигнала датчика, ии₀ - постоянная частота, ц¹ - угол рассогласования между заданным положением вала привода и истинным.

Сигнал V_Bb(y через согласующий элемент 6 поступает на второй вход фазового дискриминатора 3, где сравнивается с сигналом первого делителя

Сигнал ошибки с-выхода дискриминато ра воспринимается исполнительным механизмом 4.

Таким образом, повышение точности устройства достигается тем, что во всем диапазоне задаваемых скоростей движения питание датчика положения исполнительного механизма производится строго синусоидальными напряжениями сдвинутыми между собой на 90 электрических градусов.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность ра25 боты привода на 10-15% при диапазоне рабочих скоростей 0-2 м/мин.

Claims

Изобретение относитс к автомати-ке и вычислительной технике и может быт использовано в системе программного управлени станками, приборестроении , робототехнике и других област х , где получают програглмируемое перемещение. Известно устройство дл программного управлени , в котором блок эада ни программы и датчик положени через формирователи з апитки датчика положени и сигнала обратной св зи подключены к первому и второму входам фазового дискриминатора Ц. Недостатком этого устройства вл етб низкгш точность отработки програ мы за счет погрешности положени вызванной фазовыми погрешност ми фильтров питайщега напр жени датчиков , нестабильностью амплитуды питающего напр жени датчика и фазовыми погрешност ми формировател сигнала обратной св зи, которые возникают при изменении сколоти движени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройстао в котором программу ввод т в ка нал обратной св зи. При этом с ротора датчика положени снимаетс сигнал с посто нной частотой во всем диапазоне управлени , что обеспечивает работу фазового дискриминатора и формировател сигнала обратной св зи на фиксированной частоте при посто нной скорости перемещени , и тем самым уменьшает сишбку измерени положени и повышает точность отработки программы. Питание датчика положени осуществл етс напр жением пр моугольной фор№1 переменной частоты Г23. Однако это приводит к по влению дополнительных погрешностей отработки программы при регулировании в широком диапазоне, обусловленных несинусоидальностью питающего напр жени . Цель изобретени - повышение точности устройства дл программного управлени приводом за счет улучшени формы и повышени стабильности фаз питающего напр жени датчика положени Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее блок управлени / последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, фазов й дискриминатор, исполнительный механизм, датчик положени исполнительного механизма и согласукгций элемент, подключенный выходом к второму входу фазовозто дискриминатора , и последовательно соединенные интерпол тор, сумматор, под1слк )ченный третьим входом к выходу генератора импульсов, и второй делитель частоты, дополнительно введены последовательно соединенные, счетчик импульсов , блок, пам ти/ коммутатор, пе вый цифроаналоговый преобразователь, и первый, усилитель, и последовательно соединенные второй цифроаналогевый «реобразователь и второй усилитель, вход счетчика импульсов соединен с вы ходом второго делител частоты, второ выход - через блок управлени с вторым входом коммутатора, подключенного выходом к входу второго цифроаналогового преобразовател , а выходы первого и второго-усилителей соединены. с выходами датчика перемещени исйолнительного механизма. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные генератор импульсов 1, первый делитель 2 Частоты, фазовый дискриминатор 3, исполнительный механизм 4, датчик 5 положени исполнительного механизма и согласующий элемент 6, подключенный выходом к второму входу фазового дискриминатора, последовательно соединенные интерпол тор 7, сумматор 8, подключенный третьим входом к выходу генератора и импульсов, второй делитель 9 частоты счетчик 10 импульсов, блок 11 пам ти коммутатор 12, первый цифроаналого- вый преобразователь (ЦАП) 13, первый усилитель 14 и последовательно свединенные второй ЦАП 15 и второй усилитель 16, Второй выход счетчика импуль сов через блок 17 управлени соединен с вторым входом коммутатора, подключенного выходом к входу второго ЦАП. Выходы первого и второго усилител соединены с входами датчика пере мещени исполнительного механизма. Устройство работает следующим образом. С выхода интерпол тора 7 на вход сумматора 8 поступает сигнал задани частотой +fp|p или - пропорциональной скорости перемещений. В сумматоре происходит сложение (вычитание) и синхронизаци с тактовой частотой сигнала с генератора 1 импульсов. С выхода сумматора через согласующий второй делитель 9 сигнал управле.ни в цифровом виде поступает на счетчик 10 импульсов, где формируетс текущее значение кода программы, поступающее на вход блока 11 пам ти, с которого .считываютс коды, пропор циональные . синусу и косинусу кода прогрс1ммы, Блок управлени и коммутатор 12 производ т их разделение и выдачу на ЦАП 13 и 15. Сигналы с выходов ЦАП через усилители 14 и 16 подаютс на вход датчика 5 положени исполнитель ного механизма.Сигнал с выхода датчика имеет вид Ш А 5 i п ( Шр t + Ч ) , где А - посто нна амплитуда сигнала датчика, оыр - посто нна частота, Ц - угол рассогласовани между заданным положением вала привода и истинным. Сигнал Vgjjj через согласующий элемент б поступает на второй вход фазового дискриминатора 3, где сравниваетс с сигналом первого делител . Сигнал ошибки с-выхода дискриминатора воспринимаетс исполнительным механизмом 4. Таким образом, повышение точности устройства достигаетс тем, что во всем диапазоне задаваемых скоростей движени питание датчика положени исполнительного механизма производитс строго синусоидальными напр жени ми сдвинутыми между собой на 90 электрических градусов. Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить точность работы привода на 10-15% при диапазоне рабочих скоростей 0-2 м/мин. Формула изобретени Устройство дл программного управлени приводом, содержащее блрк управлени , последовательно соединенные генератор , импульсов, первый делитель частоты, фазовый дискриминатор, исполнительный механизм, датчик положени исполнительного механизма и согласующий элемент, подключенный выходом к к второму входу фазо.вого дискриминатора , и последовательно соединенные интерпол тор, сумматор, подключенный третьим входом к выходу генератора импульсов, и второй делитель частоты, отличающеес тем, что/ с целью повышени точности устройства, оно содержит последовательно соеди-. ненные счетчик импульсов, блок пам ти , коммутатор, первый цифроаналог говый преобразователь и первый усилитель , и последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и второй усилитель, вход счетчика им-. пульдов соединен с выходом второго делител частоты, второй выход - через блок управлени с вторым входом коммутатора, подключенного выходом к входу второго цифроаналогового преобразовател , а выходы первого и второго усилителей соединены с входами датчика перемещени исполнительного механизма. Источники информации, прин фые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 550621, кл. G 05 В 19/18, 1975.
2.Авторское свидетельство СССР 435505, кл. G 05 В 19/36, 1973. (прототип) г4ТИ Т1