Кодовое устройство для управления исполнительным механизмом Советский патент 1974 года по МПК G08C9/00 

1

Изобретение относится к области цифровой автоматики и может быть использовано во вторичных измерительных приборах, в информационно-измерительных системах, автоматизированных системах управления производством.

Известные кодовые устройства для управления исполнительным механизмом, содержащие приводной двигатель, усилители мощности, датчик обратной связи, счетчик импульсов и триггеры, Имеют низкую помехоустойчивость и сложное управление испо.1нительным меха-низмом.

Цель изобретения - повысить помехоустойчивость устройства и упростить управление исполнительным механизмом.

Это достигается тем, что устройство Содержит второй счетчик импульсов, первые счетные входы первого и второго счетчиков импульсов подключены к выходу генератора импульсов, вторые счетные входы через входной блок - к выходу датчика обратной связи, установочные входы - к соответствующим выходам входного блока, а выходы - соответственно к первому и второму входам триггера.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое кодовое устройство содержит задатчик I, входной блок 2, датчик

обратной связи 3, приводной двигатель 4, прео бразователь перемещения 5, усилители мощности 6, триггер 7, счетчики импульсов 8 и 8, генератор импульсов 9.

Сигнал направления и управляющий код поступают из кодового задатчика 1 (например, пульт оператора, мащина централизованного контроля, управляющая вычислительная машина) на входы входного блока 2. В зависимости от знака направления («Вперед или «Назад) -код проходит на выход 11 или 12 блока 2, а импульсы датчика обратной связи - соответственно на вы.ходы 13 или 14. Приводной двигатель 4 (электрический, гидравлический, пневматический) связан с исполнительным механизмом 10 через преобразователь перемещения 5 (например, редуктор, кривощип, рейка).

Управление двигателем 4 осуществляется

через усилители мощности 6 триггером 7, на входы которого поступают импульсы переполнения со счетчгаков 8 и 8. При этом кодовый сигнал подают на установочные входы счетчиков 8 или 8 через входной блок 2

в зависимости от знака направления («Вперед или «Назад). На первые счетные входы счетчиков 8 и в поступают импульсы от генератора 9. На вторые счетные входы счетчиков 8 или 8 в зависимости от знака направления поступают импульсы от датчика

обратной связи 3, соединенного с выходным валом преобразователя перемещения 5. В зависимости от типа двигателя 4 усилителя 6 могут быть различных видов, в частности, для электрического двигателя - транзисторные усилители класса Д, тиристорные схемы, магнитные усил ители и другие.

Работа кодового устройства для управления исполнительным механизмом осуществляется следующим образом.

В исходном €остоя«ии т между импульсами, воздействующими на входы триггера 7, равен половине временного интервала между импульсами переполнения счетчиков, то есть

-

где т - временной интервал между импульсами, воздействующими на входы триггера 7;

Л - емкость счетчиков 8 и 8;

2/ - частота генератора импульсов 9.

N 2/

обеспечивается

Временной сдвиг т

задержкой, которая установлена на выходе одного из счетчиков (например, счетчика 8). Elpja этом скважности импульсов на обоих выходах триггера 7 равны, а следовательно, вращающие моменты «а валу двигателя 4 также равны и противоположны по направлению. Результирующий момент отсутствует и-выходной вал исполнительного механизма 10 неподвижен.

Пр:и иодаче кода, отличного от нуля, одновременно на одной из ШИН знака появляется сигнал направления, например «Вперед, и на выходе 11 входного блока 2 появляется код, который записывается в счетчик 8. Так как в исходном состоянии счетчики 8 и 8 находятся в согласованном состоянии, то записанный код определяет величину тх рассогласования. Импульсы генератора 9 поступают на счетные входы счетчиков 8 и 8, где они суммируются. При переиолнении счетчиков 8 и 8 на их выходах появляются импульсы 1переполнения, дополнительный сдвиг которых относительно друг друга определяется кодом, записанным в счетчике 8. В результате этого временной интервал между импульсами на входах триггера 7 изменяется о отношению к исходному и соответствующим образом изменяются скважности импульсов -на его выходах, к которым подключены усилители мощности 6. Это ириводит к образованию результирующего вращающего момента, под действием которого перемещается исполнительный механизм 10. При этом атчик обратной связи 3 выдает импульс каждый раз при повороте вала на некоторый гол Да, который через входной блок 2 поступает и суммируется в счетчике 8. По дотижении временным сдвигом между им пульпу

- скважсами переполнен ия величины t

2/

ности па выходах триггера 7, а значит, и вращающие моменты На валу двигателя становятся одинаковыми и двигатель 4 останавливается. Угол inoBopOTa двигателя 4 однозначно определяется ценой каждого импульса обратной связи (Да) и числом этих импульсов, которое, в свою очередь, определяется величиной кода, записанного в счетчике 8.

При уменьшении управляющего кода на другой шине знака иоявляется сигнал, соответствующий направлению перемещения «Пазад, код через входной блок 2 поступает в счетчик 8. Это приводит к изменению временного интервала т и соответственно - скважности на выходах триггера 7, и вызывает реверсивное перемещение вала исполнительного механизма 10. При этом импульсы обратной связи суммируются в счетчике 8. Двигатель 3 иеремещается до тех иор, пока временной интервал между импульсами на входах триггеров вновь не достигнет вел1Ичины

Л

17Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется компенсация отклонения скважности триггера 7 от фиксированного

0 значения, соответствующего неподвижному состоянию выходного вала исполнительного механизма. При этом на подачу управляющего сигнала в прямом коде и его знака исиолнительный механизм отвечает перемещением выходного вала (без промежуточных остановок) в требуемом направлении на заданную величину.

Предмет изобретения

Кодовое устройство для уиравления исполнительным механизмом, содержащее приводной двигатель, .вал которого механически

соединен через иреобразователь перемещения с валами исполнительного механизма и датчика обратной связи, первый и второй управляющие входы приводного двигателя подключены соответственно через первый и второй усилители мощности к первому и второму выходам триггера, генератор импульсов, входной блок, входы которого соединены с выходами кодового задатчика, и иервый счетчик импульсов, отличающееся тем,

что, с целью повышения помехоустойчивости и упрощения управления исполнительным механизмом, оно содержит второй счетчик импульсов, первые счетные входы первого и второго счетчиков импульсов подключены к

выходу генератора импульсов, вторые счетные входы через входной блок - к выходу датчика обратной связи, установочные входы - к соответствующим выходам входного блока, а выходы - соответственно к первому

и второму входам триггера.

11 t /ji

ff i,

V-T