SU941926A1 - Цифровой след щий привод - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в устройствах дл  регистрации измерительной информации в цифровой форме при высоких требовани х к скорости и точности ее вывода.

Известна цифрова  след ща  система , содержаща  поразр дное кодовое сравнивающее устройство, дающее информацию о рассогласовании кодов приемного регистра и преобразовател  угол - код через триггер запом-инани  знака разности кодов и триггеры запуска на усилитель и двигатель, с валом которого св зан тахогенератор, предназначеный совместно с усилителем посто нного тока дл  введени  скоростной обратной св зи. Сигнал управлени  скоростью отработки вырабатываетс  триггером управлени , подключающим сигнал обратной св зи по . скорости через ключ системы М .

Недостатком такой системы  вл етс  сложность, обусловленна  наличием поразр дного разнесенного во времени сравнени  кодов, наличием тахогенератора , усилител  посто нного тока и системы управлени  подключением сигнала обратной св зи по скорости в зависимости от величины рассогласовани .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  цифровой след щий привод, содержащий первый сумматор, последовательно соединенные входной регистр , блок сравнени , преобразователь код ,цлительность импульса, первый D -триггер и последовательно соединенные блок управлени  и двигатель, вал которого механически св зан с преобразог вателем перемещение - код, разр дные выходы которого подключены к соответствующим вторьи входам блока сравнени  12 ,

Данный привод нормально функционирует лишь при совпадении знаков скорости и перемещени  подвижной части, т.е. в первом и третьем квадрантах фазовой плоскости.Во втором и четвертом квадрантах система оказываетс  неработоспособной и, следовательно, имеет ограниченную область применени , что  вл етс  ее основным недостатком.

Цель изобретени  - расширение области применени  привода.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в цифровой след щий привод введены элемент 2И-ИЛИ, второй, третий,и четвертыйD-триггеры, элемент И, последовательно соединенные второй сумматор и п тыйD -триггер и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и счетчик импульсов, первый выход которого подключен к к первому входу элемента И, второй выход - к вторым входам преобразовател  код - длительность импульса и элемента И, а также к .тактовым входам второго, третьего и четвертого D-триггеров, выходы которых соединены соответственно с первым входом сумматора, с первым входом второго сумматора и со вторым входом второго сумматора, третий вход которого подключен к информационному входу четвертого D -триггера и к второму разр ному выходу преобразовател  перемещение - код, а выход - к информационному входу п тогоD-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И и с тактовым входом перBoroD-триггера , а выход - с первым входом элемента 2И-ИЛЦ, второй, третий и четвертый входы которого подкуиочены соответственно к первому, выходу первогоD-триггера, к второму выходу первогоD-триггера ик знаковому выходу блока сравнени  , а выход - к входу блока управлени , причем первый разр дный выход преобразовател  перемещение - код соединен с тактовыми входами второго и третьего D -триггеров и с вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов .

На фиг.1 приведена блок-схема привода; на фиг.2 - фазовые траектории движени  привода; на фиг.З - временные диаграммы сигналов на выходах функциональных блоков.

.Цифровой след щий привод содержит входной регистр 1, блок сравнени  2, преобразователь код.- длительность импульса 3, первыйD-триггер 4, элемент 2К-ИЛИ 5, блок управлени  б,двигатель 7, преобразователь перемещение - код 8, генератор тактовых импульсов 9, счетчик импульсов Ю, элемент .и 11, второйD-триггер 12, третий D -триггер 13, четвертыйD-триггер 14, п тыйD-триггер 15, первый и второй сумматоры 16 и 17, положени  изображающей точки подвижной части привода обозначены: - j, выходные сигналы функциональных .блоков привода - иg,f,7 где п - номер функционал ного блока.

Привод работает сл.едук цим образом

Отработка рассогласовани  д входного Х и компенсирующего кода t, , Поступающего с преобразовател  Перемещение - код 8, происходит по такому закону, чтобы за минимальное врем  -привести привод в точку нулевого рассогласовани  с нулевой скоростью. Эта оптимальна  с точки зрени  быстродействи  привода зависимость скорости движени  подвижной части системы от рассогласовани  (лини  переключени ) формируетс  преобразователем код - длительность 3. Д еальна  скорость движени  подвижной части привода в каждый момент време-i ни определ етс  интервалом времени, за который измен етс  младаий разр д кода преобразоват;ел  перемещение код 8.

На фиг.2 изображена оптимальна  лини  переключени  (пунктирна  лини ) и траектори  изображающей точки X подвижной части привода. Услйвно вз т случай положительной разности и положительной скорости изображающей точки привода, т.е. первый квадрант фазовой плоскости привода. В зависимос ти от положени  изображающей точки X привода относительно оптимальной линии переключени , которое определ етс  D -триггером 4 и знаков скор.ости и рассогласовани , определ ющих номер квадранта фазовой плоскости , элемент 2И-ШШ 5 совместно с блоком управлени  б и двигателем 7 осуществл ет режим разгона или режим торможени  привода.Таким образом -реализуетс  движение изображающей точки привода, бли.зкое к оптимальной траектории . Преобразователь .код - длительность импульса 3 формирует импульсы определённой длительности в соответствии с кодом разности входного и компенсирующего кодов, поступающим с выходов блока.сравнени  2. Выходной сигнал преобразовател  3 поступает на информационный вход первого D -триггера 4.,который тактируетс  импульсами с выхода элемента И 11.При каждом изменении млгодшего разр да преобразовател  перемещение - код 8 первый сумматор 16 устанавливаетс  В состо ние , снимаетс  обнуление счетчика импульсов 10 и.он последовательно проходит несколько состо ний . На входы элемента И 11 поступает , пр мой и инверсный сигналы старшего разр да счетчика импульсов 10. Поэтому элементом И 11 дешифрируетс  комбинаци  . Выходным ригналом элемента И 11 тактируютс  первый 4 и п тый 15D-триггеры. В 1 -триггер 4 переписываетс  состо ние преобразовател  код - длительность импульса 3, а в Р -триггер 15 переписываетс  сигНс1Л знака скорости с выхода второго сумматора 17. После этого инверсным сигналом старшего разр да счетчика импульсов 10 Щ)оисходит установка преобразовател  код - длительность кмпульса 3 в состо ние Ч, а задний , фронт этого сигнала тактирует второй 12, третий 13 и четвертый 14 .D-триггеЕил. В результате в них записываетс  информаци , поступающа  на информационные входы. При этом на выходе первого сумматора 16 устанавливаетс  , счетчик импульсов 10

обнул етс  и находитс  в этом состо нии до следующего изменени  младшего разр да преобразовател  перемещение код 8. Если скорость подвижной части привода ниже допустимой в данный.момент времени при данном рассогласовании , то к моменту прихода фронта установка D -триггера 4 закончитс  формирование импульса в преобразователе код т длительность импульса 3, D -триггер .4 установитс  в состо ние О и двигатель будет разгон тьс . Если же скорость выше допустимой в данный момент времени при данном рассогласовании , то формирование импульса не успеет закончитьс  , D-триггер 4 установитс  в состо ние Ч и включитс  реверс двигател . Сигналы знака рассогласовани  кодов с выхода блока сравнени  2, знака скорости с выхода D-триггера 15 и. сигнал положени  изображающей точки привода в данный момент времени, формируемый D -триггером 4, поступают на элемент 2И-ИЛИ 5, выходной сигнал которого вводитс  в блок управлени  б двигателем 7.

Направление движени  привода определ етс  по изменению состо ний двух младших разр дов компенсирующего кода. Дл  этого служат третий и четвертыйD-триггеры 13 и 14, второй сумматор 17, осуществл ющий суммирование по модулю два и п тыйD -тригге 15.

Таким образом, данный привод позвол ет осуществл ть управление поло- жением обьекта при любых сочетани х знаков скорости и рассогласовани , что расшир ет область применени  припривода , и дает определенный техникоэкономический эффект..

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 541143, кл. Q 05 В 11/26, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2688045/18-24,

кл. d 05 В 11/26, 1978 (прототип.

Фее. f

ПП Щ

У72/ (fSuulO

1ГПГ

«

%«f/7,

ПНИ ДU

Ittffff

п п

« «

1 I

lEli

П ПП