Устройство для синхронизации приводов Советский патент 1984 года по МПК G05D13/64 

Изобретение относится к системам управления и регулирования и может быть использовано для синхронизации приводов, например шаговых.

Известно устройство синхронизации вращения дисков, содержащее магнитные диски с нанесенными на них метками, которые совместно с магнитными детекторами образуют датчики скорости, фазовый детектор, подключенный к выходу датчиков скорости, интегратор, подключенный через цифроаналоговый преобразователь к выходу фазового детектора, две схемы управления ведомым и ведущим приводами Cl } .

Известное устройство обладает временной нестабильностью скорости, поскольку ведущий привод выполнен незамкнутым, т.е. датчик скорости не включен в регулирование зтим приводом. Вадомый привод отслеживает скорость ведущего привода в большом динамическом диапазоне из-за больших колебаний скорости последнего. В результате устройство Обладает погрешностью синхронизации. Кроме того, известная конструкция датчиков скорости не позволяет компенсировать погрешность синхронизации которая Ёозникает из-за зкс центрисета вала и диска.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для синхронизации приводов, содержащее генератор импульсов, подключенный к делителю частоты, усилитель, вход которого подключен кблоку сравнения, а выход - ко второму приводу, преобразователи уголкод, реверсивные счетчики, коммутаг тор, два датчика положения первого привода, импульсный датчик положения второго привода, фазовый дискриминатор, вход которого подключен к датчикам приводов и преобразователю угол-код второго привода, а выход объед1шен с одним из входов коммутатора, два других входа которого подключены к выходам генератора импульсов и делителя частоты, а выходы - к входам реверсивных счетчиков , входы которых подключены к выходам преобразователей угол-код, а . выходы - ко второму входу блока сравнения. Описанное устройство позволяет реализовать синфазное вращение двух точек валов и, соответственно, приводимых ими в движение

рабочих органов. При этом оно изменяет угловое (фазовое), рассогла. сование двух валов и в преде- лах заданной величины этого рассог5 ласованкя (погрешность перерегулирования) регулирует скорость второго привода относительно первого tZ.

Однако в гониометрических устрой0 ствах (в частности, в рентгеновских ) часто возникает необходимость производить измерения угловых положений цвух ( и более ) вращающихся объектов образом,чтобы прираще5 ния углов по двум или более координатами за строго определенный отрезок времени были одинаковы, т.е. привязка должна осуществляться не .только одного вала к друго0 му, а к базовому отсчету времени. Решение такой задачи особен. но затруднено, когда между валом двигателя и преобразователем уголкод установлен механический редук5 тор. В случае использования известного устройства в автоматических гониометрах ему присуща недостаточная точность синхронизации при водов. Это обусловлено наличием

0 погрешности перемещения, вносимой редуктором, а также отсутствием связи между преобразователем уголкод ведещуго вала и его приводом, что ведет к дополнительной погрешности вследствие колебаний скорости этого вала. Кроме того, при привязке измерений к базовому отсчету времени известное устройство из-за своих конструктивных особенQ ностей не учитьюает время вхождения в синхронизм.

Цель изобретения - повьш1ение точности синхронизации приводов. Для достижения поставленной цели, ,

р в устройство,содержащее два привода, два преобразователя угол-код,генератор импульсов, выход ом связанный со ., входом делителя частоты и первым входом коммутатора, в торой вход которого соединен с выходом делителя частоты, введены логический блок и счетчик редукции, выходом связанный с первым входом логического блока и управляющим входом коммутатора, вькодом подключенного к первым входам приво5 дон, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами логического блока, второй и третий входы и третий выход которого связаны соответствен но с выходами первого и второго преобразователей угол-код и одним входом счетчика редукции, другим входом подключенного к первым вхо-, дам приводов, выходы которых связаны соответственно со входами первого и второго преобравователей угол-код.

Логический блок выполнен в виде двух RS - триггеров и трех элементов И, первые входы которых соединены между собой и являются первым входом логического блока, первый выход первого триггера подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третий вход второго элемента И связан с первым выходом второго триггера, третий вхо третьего элемента И подключен к второму выходу первого триггера, третий вход второго элемента И соединен со вторым выходом второго триггера, первые входы триггеров, соединены с выходом второго эле1 1ента И, вторые входы триггеров, выходы первого, третьего и второго элементов И являются соответственно вторым и третьим входами, первым, вторым и третьим выходами логического блока.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1, делитель частоты 2, коммутатор 3, счетчик редукции 4, первый привод 5, состоящий из блока 6 управления двигателем, двигат таль 7, редуктора 8, второй привод 9, состоящий из блока 10 управления двигателем, двигателя 11, редуктора 12, преобразователь уголкод 13 первого привода, преобразователь угол-код 14 второго привода, логический блок 15, включающий та себя RS - триггеры 16 и J 7 и элементы И 18 - 20,

При этом выход генератора I подключен к входу делителя частоты 2 и коммутатора 3, выход делителя частоты 2 - JKO второму входу коммутатора 3, выход коммутатора 3 подкл:очен ко входу счетчика редукции 4 и к каждому первому входу приводов и 9, выход счетчика редукции 4 подключен к управляющему входу коммутатора 3, а также к входу элементов И 18-20 логического блока 15 выходы преобразователей угол-код 13 и 14 подключены к входам RS - триггеров 16 и 17 соответственно,выход. элемента И 18 - ко второму входу счетчика редукции 4, выходы элементов И 19 и 20 подключены ко вторым входам блоков управления двигателями 6 и 10 соотв етственно.

Счетчик редукции 5 может быть выполнен, например, в виде счетчика с дешифратором, в общем случае

счетчик редукции имеет коэффициент пересчета, равный коэффициенту редукции редуктора, умноженному на отношение единицы дискретности измерения преобраэЬвате11я угол-код

5 к шагу перемещения вала двигателя. Блоки управления двигателями 6 и 10 могут быть реализованы, например, на основе универсальных сдвиговых регистров,

0 Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии до.поступления команды Старт от ЭВМ (на чертеже не -показана) генератор 1

5 не работает, сигналы на выходах

преобразователей угол-код, логического блока и счетчика редукции равны нулю. При поступлении команды Старт на вход генератора 1 он вырабатывает последовательность импульсов, которая поступает на делитель частоты 2, который подает импульсы пониженной частоты через коммутатор 3 одновременно на два привода 5 и 9, атакже на счетный вход счетчика редукции 4,i

Приводы 5 и 9 вращают преобразователи угол-код 13 и 14 , Счетчик редукции считает число, пропорциональное времени измерения, зависящее от частоты импульсов, поступающих от коммутатора 3,

Призаполнении счетчика редукг; : ции 4 он становится на самоблокировку, при этом на его вьрсоде появляется сигнал, который фиксирует момент, когда информация с преобразователей угол-код 13 и 14 должна измениться на единицу дискретности. Сигнал на выходе счетчика 4 Является опорным синхронизирующим сигналом, привязанным к базовому отсчету времени, т,е, к моменту, заданному командой Старт,

5 При этом возможны следующие варианты работы устройства.

При отставании во времени обоих валов приводов на выходе обоих пре

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРО HИЗAЦИИ ПРИВОДОВ, содержащее два привода, два преобразователя уголкод, генератор импульсов, выходом связанный со делителя частог ты и первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации, в устройство введены логический блок и счетчик редукции, выходом связанный с первым входом / логического блока и управляющим входом коммутатора, выходом подключенного к первым входам приводов, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами логического блока, второй и третий i входы и третий выход которого связаны соответственно с выходами первого и второго преобразователей угол-код и одним входом счетчика редукции, другим , входом подключенного к первым входам приводов, выходы которых связаны .. соответственно со входами первого и второго преобразователей угол-код. 2. Устройство по П.1, о т л ичающееся тем,. что логический блок, вьшолнен в виде двух RS-триггеров и трех элементов И, первые входы которых соединены между собой и являются первым входом i логического блока, первый выход (П первого триггера подключен ко вторым входам первого и второго злементов И, третий вход второго злемента И связан с первым выходом второго триггера, третий вход третьего злемента И подключен ко второму выходу первого триггера, третий вход 00 второго злемента И соединен со втоо рым выходом второго триггера, пер4 вые входы триггеров соединены с выходом второго элемента И, вторые О СО входы триггеров, выходы первого, третьего и второго элементов И являются соответственно вторым и третьим входами, первым, вторым и третьим выходами логического блока.