Устройство для формирования сигнала, пропорционального скорости Советский патент 1979 года по МПК G05B11/06 

Эта цель достигается тем, что в известное устройство для формирования сигнала, пропорционального скорости введены блок инверторов, элементы И, инверторы и триггер, к первому входу которого через последовательно соединенные первый инвертор, второй, элемент И и блок инверторов подключены один из выходов

блока разрядных ключей, выход триггера соединен с первыми входами трётьёго и четвертого элементов И, Тв ОДэШ Й54ода которых пЬдкл1бч:ёны, соответственно, к первому и второму . выходам триггера направления, выход третьего элемента И через второй инвертор и выход четвертого элемента И через третий инвертор сое;цййенй, соответственно, со входами первого и второго ключей, другие выходы блока разрядных ключей через пятый элемент И подключены к первому входу шестого элемента И, ко второму входу которого подключен вйхбдяервого инвертора, Ж выход шестого элемента И и, через пуско1з6й элемент, шина нулевого потенциала соединена со вторым входом триггера. / . ;..,..,: „„„--

На чертеже представлейа функциональная схема устройства для формирова:ния сигнала, пропорционального скорости, где: элемент ИЛИ 1, триггер направления 2, первый элемент И 3, трактирующий генератор 4, счетчик 5, блок памяти 6, ф- 5|ЙШрШа Шь импульсов 7, блок разрядных ключей 8,блок сопротивлений 9, суммирующий усилитель 10, первый, второй, третий и четвертый оГранйчительные элементы 11,12, 13 и 14, выходной усилитель 15, первый ключ 16, в т орой ключ 17, блок инверторов 18, . второй элемент И 19, первый инвертор 20, триггер 21, пусковШ эШмент 22, третий и четвертый элементы И 23 и 24, второй и третий йнйерторы 25 и 26, пятый и шестой элеме Нг ты И 27 и 28, датчик команд вперед 29 и датчик команд

назад 30.. .

Устройство работает следующим образом.

Импульсы единичных перемещений (импульсы унитарного кода) «оЬтупают из интерполятора (на чертеже не показан) через один из датчиков

назад

вперед

на

или

команд

йход элемента ИЛИ 1 и соответствующий вход триггера направления 2. При этом, триггер направления 2 уста н а1ййваётся и собтвётс вУкЩеё положение вперед или назадГ С выхода элемента ИЛИ 1 унйтарйого кода: поступают на первый вход первого элемента И 3. На второй вход этого элемента подают tfH раэрёайаюа(йё импульст с перового выхода счет т1к тЙ|5 Щ@1 РШГёратора 4, Й|Е й алйчйи раз1рв ашэиеего

импульса и импульсов унитарного кода на входах первого элемента И 3, эти импульсы поступят на счетный вход счетчика 5. Содержимое счетчика 5 периодически переносится в блок памяти б импульсом, выделяемым формирователем импульсов 7 из заднего фронта разрешающего импульса,. Вслед за этим содержимое счетчика 5 сбрасывается импульсом сброс, со второго выхода тактирующего генератора 4 после окончания импульса переноса. Блок памяти б управляет состоянием блока разрядных ключей 8, которые, в свою очередь, подключают разрядные сопротивения блока сопротивлений 9 на вход суммирующего усилителя 10. Величина напряжения на выходе суммирующего силителя 10 однозначно определяется комбинацией включенных сопротивлений на входе этого усилителя. Напряение с выхода суммирующего усилитея 10 через две передающие цепочки, состоящие из ограничительных«элементов И, 12 и. 13 и 14 подается на тот з противофазных входов выходного силителя 15, который не закорочен ервым или вторым ключом 16 или 17, ыполненными, например, на транзисорах.

В том случае, если скорость входного воздействия меньше какой-то наперед заданной .величины, т.е. частота импульсовунитарного кода такова, что за время счета заполнение счетчика 5 Не превышает i-того разрйда, при этом разрядные ключи всех разрядов, больших Л , находятся в таком состоянии, что на их выходах будут нулевые потенциалы. Эти потенциалы подаются на входы блока инверторов 18, в результате на выхо-, Д&х инверторов этого блока устанавлишаются высокие потенциалы, следовательно. На входы второго элемента Н 19 поступают высокие потенциалы,Е результате чегона выходе второго элемента И 19 будет низкий потенциал, а на выходе первого инвертора 20 - высокий. Этот потенциал подается на первый (единичный) вход триггера 21. Триггер 21 остается в исходном состоянии, установленном пусковым элементом 22 после включения питания, В этом состоянии на выходе триггера 21 будет нулевой потенциал, подаваемый на входы третьего и четвертого элементов И 23 и 24, в результате на выходах этих элементов установятся высокие пЬтенЦйалы, а на выходах второго и tpeTsero инверторов 25 и 26 низкие,следовательно, первый и второй ключи 16 и 17 будут открыты, оба входа выходного усилителя 15 соединены с шиной нулевого потенциала и напряжение на его выходе равно нулю.

Если частота импульсов элемен- . тарных перемещений достаточна для того, чтобы заполнился хотч бы один из разрядов счетчика 5, старший {-того разряда, по цепи: блок инверторов 18, второй элемент И 19, и первый инвертор 20 на первый вход триггера 21 поступит низкий потенциал, этот триггер перебросится в

единица

состояние

на его выходе появится положительный потенциал Следовательно, на выходе того из элементов И 23 и 24, на вхоД которого .поступает положительный потемциал с выхода триггера направления 2, появится нулевой потенциал, соответствующий второй инвертор 25 или третий инвертор 26 переведет первый ключ 16 или второй клнзч 17 в непроводящее состояние, напряжение с выхода суммирующего усилителя

10 поступит на соответствующий вход выходного усилителя 15 и на его выходе появится напряжение соответствующей полярности.

Если после этого частота, импульсов элементарных перемещений уменьшится так, что за один цикл счета за1полнение счетчика 5 будет меньше, чем 1+1, но больше i -rj, где rj некоторое целое число, определяемое комбинацией выходов, i первых разрядов блока разрядных ключей 8, соединенных со входа1 и пятого элемента И 27, то на всех выходах пятого элемента И 27 будут высокие потенциалы, следовательно, на его выходе установится нулевой , потенциал. Этот потенциал поступит на один из входов шестого элемента И 28. На другой вход шестого эле у ента И 28 подается высокий потенциал с выхода первого инвертора 20,так как бодержимое счетчика 5 меньше

i 4-1. Следовательно, на выходе шестого элемента И 28 будет низкий по.тенциал и состояние триггера 21 не изменится, Переход содержимого счётчика 5 из области в область, большую « , так же не вы-,.

зовет изменения состояния триггера 21, так как на выходе первого инвертора 20 появится низкий потенциал, который подтвердит состояние единица триггера 21, Переход же содержимого счетчика 5 в область значений, меньших i - rj обусловит хотя бы на одном входе пятого элемента И 27 низкий потенциал, что вызовет появление высокого потенциала на его выходе. Кроме того, на выходе первого инвертора 20 также будет высокий потенциал, так как содержимое счетчика 5 заведомо меньше i+ 1. Следовательно, на выходе шестого элемента И 28 появится низкий потенциал, который переведет триггер 21 в состояние нуль, а это, в свою очередь, вызовет закорачивание входов выходного усилителя 15 первым и втОЕЯлм ключами 16 и 17.

Таким образом, переключение триггера 21 в состояние единица происходит в Т(эй ед гчаёу- если сбдержимое счетчика 5 станет больше числа { , а переключение его в состояние нуль - только в том случае, если содержимое счетчика.5, уменьшаясь 6т числа, большего J , станет меньше -Ч, т.е. выходная характеристика

0 устройства имеет гистерезис.

Такое выполнение устройства для формированйя ей гнала, пропорционального ско&остй, исключает действие в законе управления исполнительным

5 приводом сигнала, пропорционального скорости, в области низких значений скорости и наличие его в области средних и высоких скоростей, а также исключает хаотическое включение

0 и отключение скоростного сигнала при колебании скорости у границы отсечки, что повышает точность устройства.

25

Формула изобретения

Устройство для фО1 мирования сигна0ла пропорционального скорости, содержащее пусковой элемент, элемент ИЛИ и т риггер напрМвЙейиЯ, первые и вто- рые входы которых подключены, соответственно, к датчикам команд впе5ред и назад, выход элемента ИЛИ соединен с пёрвн1м входом, первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу тактирующего Генератора и, через форми0рователь импульсов, - к первому входу блока памяти, выход первого элемента И и второй выход тактирующего генератора соединены, соответственно, с первым и вторым входами счетчика, выходы которого через последоватёль5ио срединенные блок памяти,блок разрядных ключей и блок сопротивлений подключены ко входу суммирующего усилителя, выход которого через последовательно соединенные первый и

0 второй ограничительные элементы и последовательно соединенные третий и четвертый ограничительные элейёнты подкпючемт соответственно, к первому и второму Входам выходного

5 усилителя, первый и второй ограничительные элементычерез второй ключ, и третий и четвертый ограничительные элементы через первый ключ соединены с шиной нулевого, потенциала, отли0чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок инверторов элементы И, инвертор и триггер, к первому входу которого через последователь5но соединенные первый инвертор, вто7.

рой элемент и и блок инверторов подключены один из выходов блока разрядных ключей; выход триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены, соответственно, к первому и второму выходам триггера направления, выход третьего элемента И через второй инвертор и выход четвертого элемента И через третий инвертор соединены, соответственно, со входами первогю и второго ключей, другие выходы блока разрядных ключей через пятый элемент И подклю 1ены к первому входу

8

шестого элемента И, ко второму входу которого подключен выход первого инвертора, а выход шестого элемента И и, через пусковой элемент, шина нулевого потенциала соединены со входом триггера.

Источники информации, принятые йо внимание при экспертизе

1.Аэторское свидетельство СрСР

318016, кл. G 05 В 11/06,23.04.70

2.Киселев В.М. Фазовые систеим числового программного управления станками. М., Машиностроение , 1976, с. 37.