Устройство для синхронизации приводов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (11 G 05 D 13/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2?) 3405043/18-24, (222 04.03.82 (46) 15.04.84. Вюл. Ф 14 (72) А.П. Иантуло, А.Г. Ильинский, В.В. Петьков и О.Е. Скляров (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики

АН УССР (53) 62.50(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 1477330, кл. С 05 D 13/62

2. Авторское свидетельство СССР

В 6)0072, кл. G 05 D 13/64, 1976 .(прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРО НИЗАЦИИ ПРИВОДОВ, содержащее два привода, два преобразователя уголкод, генератор импульсов, выходом связанный со входом делителя часто-.. ты и первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности синхронизации, в устройство введены логический блок и счетчик редукции, выходом

I связанный с первым входом I логического блока и управляющим входом коммутатора, выходом подключенного к первым входам приводов, управляющие входы которых соединены соответ" ственно с первым и вторым выходами логического блока, второй и третий входы и третий выход которого связаны соответственно с выходами первого и второго преобразователей угол-код и одним входом счетчика редукции, другим входом подключенного к первымвходам приводов, выходы которых связаны .. соответственно со входами первого и второго преобразователей угол-код.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что 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 ко вторым входам первого и второго элементов И, третий вход второго элемента И связан с первым выходом второго триггера, третий вход третьего элемента И подключен ка второму выходу первого триггера, третий вход второго элемента И соединен со вторым выходом второго триггера, первые входы триггеров соединены с выходом второго элемента И, вторые входы триггеров, выходы первого, третьего и второго элементов И являются соответственно вторым и третьим входами, первым, вторым и третьим выходами логического блока.

)086409 1

Изобретение относится к системам; управления и регулирования и может быть использовано для синхронизации приьодов, 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 )„) 1

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

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст" ройство 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, коммута" тор, два датчика положения первого привода, импульсный датчик положения второго привода, фазовый дискриминатор, вход которого подключен к датчйкам приводов и преобразователю угол-код второго привода, а выход объединен с одним иэ 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 вра" щение двух точек валов и, соответственно, приводимых ими в движение

15 рабочих органов. При этом оно изменяет угловое (фазовое), рассогда— сование двух валов и в преде- лак заданной величины этого рассогласования (погрешность перерегулирования) регулирует скорость второго привода относительно первого f23.

Однако в гониометрических устройствах (в частности, в рентгеновских ) часто возникает необходимость производить измерения угловых положений двух (и более) вращающихся объектов таким образом, чтобы приращения углов по двум или более координатами за строго определенный отрезок времени были одинаковы, т.е. привязка должна осуществляться не .только одного вала к друго20 му, а к базовому отсчету времени. Решение такой задачи особен.но затруднено, когда между валом двигателя и преобразователем уголкод установлен механический редук25 тор. В случае использования известного устройства в автоматических гониоМетрах ему присуща недостаточная точность синхронизации приводов. Это обусловлено наличием

50 погрешности перемещения, вносимой редуктором, а также отсутствием связи между преобразователем уголкод ведещуго вала -и его приводом, что ведет к дополнительной погрешности вследствие колебаний скорос35 ти этого вала. Кроме того, при привязке измерений к базовому отсчету времени известное устройство иэ-за своих конструктивных особен40 костей не учитывает время вхождения в синхронизм.

Цель изобретения — повышение точности синхронизации приводов.

Для достижения поставленной цели,, 45 в устройство, содержащее два привода, два преобразователя угол-код, генера, тор импульсов, выходом связанный со

: входом делителя частоты и первым вхо. дом коммутатора, второй. вход которого соединен с выходом делителя частоты, 50 введены логический блок и счетчик редукции, выходом связанный с первьик 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 входы и третий вы1086409 ход которого связаны соответствен-. но 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 пер« ного и второго преобравонателей угол-код.

Логический блок выполнен в виде двух RS — триггеров и трех элементов И, первые входы которых соединены между собой и чвляются 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 вход третьего элемента И подключен к второму выходу первого триггера, тре тий вход"второго элемента И соединен со вторым выходом второго триг- . гера, первые входы триггеров. соединены с выходом второго элемента И, вторые входы триггеров, выходы перного, 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, двига-. . тель ?, 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 в себя RS — триггеры 16 и 17 и элементы И 18 — 20.

При этом выход генератора 1 подключен к входу делителя частоты 2 и коммутатора 3, выход делителя частоты 2 — ко второму входу коммутатора 3, выход коммутатора 3 подключен ко входу счетчика редукции 4 и к каждому первому входу приводов 5 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 — триггер в 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 соответственно.

Счетчик редукции 4 может быть выполнен, например, в виде счетчика с дешифратором, в общем случае. счетчик редукции имеет коэффициент пересчета, равный коэффициенту редукции редуктора, умноженному на

10 отношение единицы дискретности измерения преобразователя угол-код к шагу перемещения вала двигателя.

Блоки управления двигателями 6 и 10 могут быть реализованы, например, на основе универсальных сдвиговых регистров.

Устройство работает следующим образом. .В исходном состоянии до,поступления команды "Старт" от ЭВИ (на

При этом возможны следующие варианты работы устройства.

При отставании во времени обоих валов приводов на выходе обоих пречертеже не .показана ) генератор 1 д не работает, сигналы на выходах преобразователей угол-код, логического блока и счетчика. редукции равны нулю. При поступлении команды

"Старт" на вход генератора .1 он нырабатывает последовательность импульсов, которая поступает на делитель частоты 2, который подает им" пульсы пониженной частоты через коммутатор 3 одновременно на два привода 5 и 9, а также на счетный вход счетчика редукции 4., Приводы 5 и 9 вращают преобразователи угол-код 13 и 14 . Счетчик редукции считает число, пропорциональное времени измерения, завися40 . щее от частоты импульсов, поступающих от коммутатора 3.

При заполнении счетчика редук-.;: ции 4 он становится на самоблокировку, при этом на его выходе появляется сигнал, который фиксирует момент, когда информация с преобразователей угол-код 13 и 14 должна Hsмениться на единицу дискретности.

Сигнал на выходе счетчика 4 является опорным сиихронизирующим сигналом, привязанным к базовому отсчету времени, т.е. к моменту, заданному командой "Старт".

Составитель Иигаленко

Техред Т.Дубинчак Корректор И Шароши

Редактор N. Порфенова

Заказ 2241/45, Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 1086409 образователей угол-код 13 и 14 не происходит смены информации, т. е. сигналы на их выходах равны нулю.

При этом сигнал с выхода счетчика редукций 4 поступает на управляю-. щий вход коммутатора 3, который переключается на выход генератора 1, на приводы 5 и 9 поступают импульсы высокой частоты с генератора 1.

При отставании во времени только одного из приводов, например привода 9, сигнал на выходе преобразователя угол-код 14 отсутствует, а с выхода преобразователя уголкод 13 сигнал поступает на триггер 16.

Триггер 16 опрокидывается, и на выходе элемента И 19 появляется сйгнал, поступающий на управляющий вход блока 6 управления двигателем, блокируя прохождение импульсов на привод 5. В то же время на привод

6 поступают импульсы максимальной частоты от генератора импульсов I.

При опережении во времени обоих валов сигналы с выходов преобразователей угол-код поступают соответственно на второй и третий входы логического блока, при этом тригге" ры 16 и 17 опрокидываются в единичное состояние, и на выходе элемента И 18 появляется сигнал, поступающий на третий выход логического блока 15. Этот сигнал устанавливает в исходное нулевое состояние счет- чик редукции 4 и триггеры 16 н 17.

По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство, благодаря введению в него счетчика редукции. и логического блока и новых взаимо связей, позволяет уменьшить погрешность синхронизации, а также привязать. измерения углов к базовому отсчету, времени.