Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1983 года по МПК G05B11/26 

:СП

СО

со ел Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в следящих системах, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию и помехоустойчивости. Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные коммутатор, шаговый двигатель и датчик обратной связи выход которого подключен к второму BXOi ду коммутатора ClJ Наиболее близким к изобретению по технической. сущности является устройство для управления шаговым двигатепем, содержащее коммутатор, соединенный первым входом с входом устройства а выходом - с входом шагового Двигател вал которого механически связан с датчиком обратной связи, выходом подключенным к входу измерителя скорости и к второму входу коммутатора . Недостатком известных устройств явл ется невысокое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстро Действия устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены второй датчик обратной связи и последовательно соединенные триггер, сумматор по модулю два и элемент запрета, выхоД которого подключен к третьему входу коммутатора, вторые входы .элемента запрета и сумма тора по модулю два соединены соответст венно с выходом измерителя скорости и с входом устройства, С-вход триггера подключен к входу измерителя скорости, а D -вход - к четвертому входу коммутатора и к выходу датчика обратной связи, механически связанного с валом шагового двигателя На чертеже представлена блок-схема . устройства для управления шаговым двигателем. Устройство содержит коммутатор 1, шаговый двигатель 2, первый и второй датчики 3 и 4, элемент 5 запрета, сумматор 6 по модулю два, триггер 7 и измеритель 8 скорости. На схеме. (J обозначает сигнал направления бращения привода, а U - иы ходной сигнал i -го функционального Ъле . мента. Двухрежимный коммутатор 1 служит для пяреклкмения обмоток управления ша гового двигателя 2 по сигналам о положении ротора датчиков 3 и 4, приэтом . обеспечивается вращение ротора шаговог электродвигателя в направпёнии, заданно 10 5 в зависимости от сигнала игналом и 1-, вырабатываемого элементом 5 запреа, коммутатор 1 формирует либо режим ейтральной коммутации по сигналам U атчика 3, либо режим опережающей комутации по сигналам U датчика 4. Триггер 7 D -типа, тактируемый фроном, определяет направление вращения отора шагового двигателя 2. Определеие направления вращения ротора основао на том г что положительный игнала U при одном направлении приодится на высокий уровень сигнала при другом - на низкий. Сумматор 6 по модулю .два определят совпадение заданного и фактического направления вращения, определяемого триггером 7. В случае несовпадения этих направлений сумматор 6 по Модулю два вырабатывает сигнал (J. , запрещающий прохождение сигнала Уд через элемент 5 запрета. Измеритель 8 скорости по сигналу Ug датчика 3 определяет, достигла пи скорость вращения ротора некоторой величины ы. Если скорость , то измеритель 8 скорости подает через элемент 5 запрета команду на включение нейтральной коммутации, а если м , , - то на включение опережающей коммутации. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ротор шагового двигателя неподвижен. При подаче на вход устройства сигнала U.. , соответствующегоопределенному направлению вращения, ротор начинает разгоняться при нейтральной коммутации в заданнсмм( направлении,. При достижении ротором скорости U) измеритель 8 скорости вырабатывает сигнал Uj включения опережающей коммутации, который проходит через элемент 5 запрета на вход коммутатора 1, так как заданное и фактическое направления совпадают, и шаговый, двигатель 2 продолжает разгон на опережающей коммутации. Если сигнал на изменение направления пришел при работе на опережающей комм: тации (), то сумматор 6 по модулю два запретит прохождение через элемент 5 запрета команды включения опережающей коммутации. Шаговый двигатель перейдет в режим торможения на нейтральной коммутации, а затем начнет разгон в Иовом направлении.

3. 1О15335,4

Включение реверса при работе на one-Применение, устройства целесообразно

режаюшей коммутации при достаточнов следящих системах, прецназваченных

большой скорости шагового электродвига-для обработки быстромевяющихся и слутеля приводит к ускорению ротора в преж-чайных входных воздействий, причем

нем напраЗвлении, что в предлагаемом уст-sбыстродействие повышается не менее чем

ройстве исключено.в два раза по сравнению с прототипом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее ксммутатор, соёдине1 1й первым, вхо-дом с входом устройства, а выходом с входом шагового двигателя, вал которого механически связан с первым датчиком обратной связи, подключенным выходом к входу измерителя скорости и к BTopcaiy входу коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в вего eaeta i , второй датчик обратной связи и riociieaoвательно соединенные триггер, сумматор по модулю два и элемент запрета, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вторые входы элемента запрета и сумматора по модулю два сое динены соответственно с выходом измерителя скорости и с входом устройства, С-вход трИ1уера подключен к входу ижу1ервтеля скорости, ,а О -вхол - к четвертому входу коммутатора и к выходу BToporq, датчика обратной связи, меха ничесхи связанного с валом шаговогр двигателя.