Устройство для управления следящим приводом Советский патент 1987 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах числового программного уиравленир. станками (СЧПУ).

Целью изобретения является повышение запаса устойчивости и точности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства для управления следя- н|им приводом.

Устройство для управления следящим приводом содержит формирователь 1 импульсов, делитель 2 частоты, дискриминатор 3, генератор 4 импульсов, первый 5 и второй 6 генераторы одиночных импульсов, эле.мент 7 задержки, делитель 8 частоты с переменным коэффициентом деления.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы тактовой последовательности с выхода генератора 4 и.мпульсов, поступая на вход делителя 2 частоты, делятся им до величины, определяемой параметрами датчика перемещения. С выхода делителя 2 частоты две импульсные последовательности со скважностью, равной 2, подаются на входы фор.мирователя 1 импульсов. Частоты следования этих двух последовательностей отличаются в 2 раза. На выходе формирователя 1 импульсов формируются две импульсные последовательности требуемой мощности со скважностью, равной 2 (меандр) и сдвинутые относительно друг друга на четверть периода. Эти две импульсные последовательности через первый и второй выходы устройства подаются на входные обмотки датчика перемещения. С выхода датчика перемещения сформированный импульсный сигнал, фаза которого определяет измеряемое перемещение, поступает через первый вход устройства на вход дискриминатора 3, на другой вход которого поступает еигнал с выхода делителя 8 частоты с переменным коэффициентом деления. Коэффициент деления последнего при от- сутстви и сигналов на его первом и втором входах выбирается равным коэффициенту деления делителя 2 частоты, поэтому частоты импульсных последовательностей на обоих входах дискриминатора 3 будут равны. На выходе дискриминатора 3 формируется импульсная последовательность, управляющая приводом и стремящаяся нривеети его в положение, когда сигнал с делителя В с переменным коэффициентом деления и сигнал с выхода датчика перемещения сдвинуты друг относительно друга на нолпе- риода. При этом скважность импуепьсов на выходе дискриминатора 3 становится равной двум, что соответствует неподвижному состоянию привода. В данное состояние .устройство и уетанаЕ .ливается после включения.

При совместной работе с устройством числового программного управления импульсы интерполятора 4-Х или -X посту.пают на второй или третий оойства соответственно.

входы VCT

5

0

5

0

5

0

5

0

55

Ил Ч1ульсы f-X поступают на вход генератора 5 одиночных импульсов, а имнульсы --Х - на вход генератора 6 одиночных импульсов, на другие входы которых периодически поступают импульсы опроса с выхода делителя 2 частоты. Частота их следования в 2 раза ниже частоты тактовой последовательности импу;|ьсов на входе делителя 2 частоты, а длительность равна периоду следования тактовой последовательности импульсов. В то же вре.мя тактовая последовательность импульсов на третьем входе делителя 8 с переменным коэффициентом деления задержана на элементе 7 задержки, так чтобы каждый второй импульс этой последовательности располагается в середине импульса опроса.

При отсутствии импульсов +Х и -X на выходах генераторов 5 и 6 одиночных им- пульеов импульспые сигналы отсутствуют. Поэтому делитель 8 с неременным коэффициентом деления делит тактовую входную последовательность импульсов с коэффициентом деления, делителя 2 частоты. В результате фаза импульсной последовательности на втором входе дискриминатора 3 сохраняется неизменной.

Таким образом, на выходе дискриминатора 3 сохраняется динамическое равновесие.

Если на второй вход устройства поступает импульс 4-Х, то при поступлении очередпого импульса опроса на второй вход г енератора 5 одиночного импульса на, его выходе сформируется импульсный сигнал, равный по длительности импульсу он.роса. Этот импульсный сигнал, поступая на второй вход делителя 8 с переменным коэффициентом деления, уменьшит ei o коэффициент деления в 2 раза, указанная операция эквивалентна добавлению одного им- нульса в тактовую гюс,педовательность. В результате фаза импу,1ьсной последователь- ноети на выходе делите;1я 8 с переменным коэффициентом сдвига ггся на один таг в положительном направлении.

Если на третий вход устройства носту- пает импульс -X, то при поступлении очередного импульса опроса на второй вход генератора 6 одиночных имну.чьеов ка его выходе появится импульсный сигнал, равный по длительному импульсу опроса. Этот импульсный сигнал, поступая на первый вход делителя 8 с пере.менным .коэффициентом деления, запрещает поступление импульса тактовой последовательности на вход первого каскада деления делителя 8 частоты с переменным коэффициепто.м деления, а это эквивалентно вычеркиванию од}101 о нмпу.тьса из тактовой последовательности. В резу.чь- тате фаза импульсной пос.педовательности на выходе делителя 8 частоты с переменным

коэффициентом деления сдвигается на один шаг в отрицательном направлении.

Изменение фазы, импульсной последовательности навтором входе дискриминатора 3 на один шаг в положительном или отрицательном направлении вызывает рассогласование на выходе дискриминатора 3, которое является управляющим воздействием на привод.

В результате управляемый объект перемещается на один щаг в нужном направлении. Таким образом, все элементы делителя 8 частоты с переменным коэффициентом деления работают на частоте, не превышающей частоту тактовой последовательности импульсов на выходе генератора 4 тактовых импульсов, что повышает устойчивость работы устройства.

Формула изобретения

. Устройство для управления следящим приводом, содержащее первый генератор одиночных импульсов, последовательно соединенные второй генератор одиночных импульсов, делитель частоты и дискриминатор, второй вход которого подключен к первому входу устройства, и последовательно соединенные генератор импульсов, второй делитель частоты и формирователь импульсов, первый и второй выходы которого являются первым и вторым выходами устройства, выход дискриминатора является третьим выходом устройства, выход первого генератора одиночных

импульсов соединен с вторым входом первого делителя частоты, второй и третий входы устройства подсоединены к первым входам соответственно первого и второго генераторов одиночных импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения запаса устойчивости и точности устройства, в него введен элемент задержки, а первый делитель частоты выполнен с переменным коэффициентом деления, вторые входы первого и второго генераторов одиночных импульсов

подключены к второму выходу второго.делителя частоты, а третий вход первого делителя частоты через элемент задержки связан с выходом генератора импульсов.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах числового программного управления. Целью изобретения является повышение запаса устойчивости и точности. Поставленная цель достигается за счет введения в устройство корректирующей цепочки, (состоящей из элемента задержки и делителя с переменным коэффициентом усиления), которая осуществляет операцию, эквивалентную добавлению или вычитанию из импульсной последовательности на его входе импульсов программы, поступающих на входы генераторов одиночных импульсов. Причем добавление импульсов достигается уменьшением вдвое коэффициента деления на время действия одного импульса тактовой последовательности, а вычитание - блокированием одного импульса этой же последовательности. 1 ил. N3 СО оо О5 ;о 4