Устройство для определения угловой скорости привода одноковшовного экскаватора Советский патент 1978 года по МПК E02F9/20 

Датчик скорости /, состоя.гдий из Маскн 2, ламл 3 и 4 и двух фотодиодов 5 и 6, служи для иолучения импульсов скорости, -представляющих собой две -последовательности пря.моугольных иМ(Пульсов, сдвинутых между собой на четверть периода, частота 1которых пропорциональна скорости вращения -маски.

Для о-пределения знака угловой скорости служат две перекрестно включенные к-млульсно-потенциальные схемы 7, состоящие из диодов 8-Л и конденсаторов 12 и 13, входами подключенные к формирователям датчика скорости, а выхода1ми - -к триггеру знака скорости 14, состояние которого определяет знак угловой скорости.

Входы фор1мирователя 15 через дифференциальные цепи 16 подключены к соответствующем фор.мирователям датчи:ка и-мпульсов скорости /. Ко-ММутатор 17 выполнен на триггере, счетным входам подключенны-м к генератору импульсов 18, частота -которого вь бирается из условия -полного заполнения счетчиков 19 лри максимальной угловой скорости датчика скорости /, а 1кам1мутирувмыл входом - к выходу фор-мироватеЛ:Я 15. Счетные и обнуляющие входы идентичных счетчиков скорости 19 подключены к соответствующий выходам коммутатора 17. Для получения угловой скорости в аиалоговой фор1ме счетчики 19 выполняются реверсивными, щины сложения и вычитания -подключаются к соответствующим выходам триггера 14, а выходы счетчиков 19 - к соответствующем входам преобразователя «код - иапряжение (ПКН) 20, переключаемым колгмутатором /7.

Устройство включает две лересчетные схемы 21, каждая из которых состоит из счетчика 22, схемы И 23, триггера 24 и фор-.мирователя 25. Счетчик 22, инфор.мационный вход ;-;оторого подключен к выходу соответствующего счетчика скорости 19, а счетный - IK соответствующе1му выходу .ком-мутатора 17, служит для выделения разности скоростей в двух следующих друг за другом периодах квантования, величина которой пропорциональна ускорению.

Схема И 23, входами по-Д/ключенная к выходам счетчика 22, а выходам - :к входу триггера 24, служит для установки триггера 24 в единичное положение в мамент перешолнения счетчика 22. ФорМирователь 25, входо,м ;подсоединенный к соответствую-щему выходу коммутатора 17, а выходо(м - к вхадаш триггера 24 и счетчика 22, служит для установки триггера 24 в нулевое -положение и разрещает запись в очетчи-к -22 информации с соответствующего счетчика скорости 19 в момент переклю чения ко1М,мутатора. Единичное -положение триггера 24 соответствует увеличению, а нулевое - уменьщению модуля скорости.

Для получения непрерывной величины ускорения служит схема ИЛИ 26, улравляемая ком1мутат, 17, входы 1кот0(рой подключены к выходам соответствующих счетчиков 22. В случае переполнения счетчиков 22 происходит инвертирование выхода схемы ИЛИ 26, для чего общий выход три-ггеров 24 подсоединен -к соответствующему входу схемы

ИЛИ 26.

Выход полусу-мматора 27 определяет знак ускорения, зависящий от знака скорости и положения трипгеров 24, .для чего его входы подключены соответственно к выходу триггера знака скорости 14 и к выходу триггеров 24. С целью -получения непрерывного зна чения углового ускорения в аналоговой соответствующие входы иреобразователя «код - напряжение по oкopeнию 28 подключены -К выхода-м схе,ы ИЛИ 26 и полусум1матора 27.

Устройство работает следующи.м образом.

Ири вращении маски 2 импульсы скорости

с формирователей датчика скорости / поступают на соответствующие входы импульснопотенциальиой схемы 7 и дифференциальные цепи 16. Положение триггера знака скорости 14 определяется направлением вращения маски 2.

Импульсы с дифференциальных цепей 16, соответствующие передним и задним фронтам импульсов скорости, поступают на соответствующие входы формирователя 15, который -производит их суммирование, возможное благодаря временному сдвиту импульсов скорости. Импульсы с выхода формирователя 15 поочередно через ком1мутатор 17 заполняют счетчики 19, сброс которых синхронизируется ком1мутаторО:М /7 перед соответствующим заполнением. Иричем, если в один период квантования (полупериод частоты ком;мутатора /7) заполняется один счетчик 19, то другой счетчик 19 в этот же период запоминает число импульсов, за-писанное в него в предыдущий

период квантования, в следующий период квантования - наоборот.

-Непрерывно-е значение угловой скорости сни.мается поочередно с обоих счетчиков 19 в периоды, когда они запо-минают за писанное

число Импульсоз, а знак ап.ределяется триггеро-м знака скорости 14. Для получения непрерывной информации об угло1во-й скорости в аналоговой форме -к счетчи-кам 19 в париод. за1памина1Н И1Я за1писанно:го числа подключается

преобразователь «код - напряжение 20, соответсивующие вхо-ды которого контр-олируются коммутатором 17. В момент переключения коммутатора 17 со счетчика 19, который в данный период квантования запоминает записанное значение скорости, информация параллельны.м кодом первписьгвается в соответствующий счетчик 22, на счетный вход которого с соответствующего выхода коммутатора 17 в тот же период -ювантования поступают

и;мпульсы скорости, характеризующие залисанЯую пнформацию. В последующий период квантования данный счетчнк 22 фямсирует эту разность, пропорциональную ускорению, а в очетчик 22 друг1ой пересчетной схемы 21

праизвокится параллельная за/пись информации с другого счетчика 19 и лосладовательное поступление импульсов акорости с другого выхода комМутатора 17.

Таким образом, в данный период квантования значение величины ускорения снимается с выхоца одного счетчика 22, в следующий - с другого.

Схема И 23 фиксирует момент иереполне1Н1ИЯ счетчика 22, что соответствует возрастанию модуля ско рости, и устанавливает триггер 24 в единичное положение, сброс которого, а также разрешение яа запись в счетчик 22 осуществляется формирователем 25 с частотой «о.ммутатора 17 в моМент переключения.

Запуск формирователя 25 другой пересчетной схемы 21 производится коммутатором 17 со сдвигом на пол1париода частоты коммутатора (на период кваитования).

Схема ИЛИ 26, входы которой управляются коммутатором 17, ,в один период квантования подключаются к одному счетчику 22, в другой- к другому. Инвертирование пнфор1мации на выходе схемы ИЛИ 26 при переполнении счетчикав 22 производится сигналом пераполнения с общего выхода триггеров 24, пр1ичем пр-ямой код соответствует уменьигению модуля ускорения, а инверсный - увеличению.

Знак ускорения снимается с полусумматора 27, на один вход которого поступает знак скорости с триггера з«ака скорости 14, а на другой - сипнал переполнения с общего выхода т|риггерОВ 24.

Для получения пвпрерыв.ной информации об угловом ускорении в аналоговой форме соответствующие входы преобразователя «код- напряжение подключены к полусумматору 27 и через схему ИЛИ 26 к счетчикам 22.

Иопользаванпе предлагаемого устройства в системах автоматического управления электроприводами э:кокаваторов позволит улучщить качество переходных процессов и повысить точность позиционного перемещения механизмов.

Форм у л а и 3 о б р е т е н п я

1. Устройство для определения угловой скорости привода одпоковщового экскаватора по авторскому свпдетельству Л 412355, отличающееся тем, что, с целью повыщени Я точности за счет получения непрерывной

пнформации о величине и знаке углового ускорения, оно дополнительно снабжено преобразователем «код - напряжение, полусумматором, схемой ИЛИ и дву1мя пересчетнькми схемами, к входам которых подк.тючены выходы счетчиков скорости и коммутатора, подсоединенного выходаМи к входам схемы ИЛИ, к другим входам последней подключены раздельные г общий выходы пересчетных схем и вход полусу|М матора, другой вход которого

с TpurrepOiM, а выходы полусумматора и схемы ИЛИ подключены к соответствующим входам преобразователя «код - напряжение.

2. Устройство по п. I, отличающееся

тем, что пересчетная схема выполнена в виде счетчика, схемы И, формирователя и триггера, входы которого подключены к выходу формирователя, стробирующему входу счетчика и через схему И - к выходам счетчика.

Источник инфор.мац:.:, ПРИНЯТЫЙ 30 вни.мание экспертизе:

1. Авторское свидетельство Л 412355, кл. Е 02 F 9/20. 1972.