Обратимая следящая система

 

ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСTE/VVA , содержащая первый сумматор, а также на задающей и исполнительной осях датчик положения, выходы которого соединены с входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к входу первого сумматора , а выходом - к входу электродвигателя , вал которого механически связан с ротором датчика положения, а выход преобразователя импульсов через второй сумматор соединен с соответствующим входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей системы путем расширения зоны синхронизации, она содержит на задающей и исполнительной осях последовательно соединенные элемент задержки, третий сумматор, первый селектор импульсов, первый элемент И, счетчик, блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, а также последовательно включенные второй селектор импульсов, инвертор, триггер и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу первого селектора импульсов , а выход - к второму входу счетчика, выход преобразователя импульсов соединен с входом элемента задержки и вторым вхоg дом третьего сумматора, подключенного выходом к входу второго селектора импульсов, выход которого соединен с вторым входом триггера, подключенного вторым выходом к второму входу первого элемента И, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом второго сумматора. О оо со 01 Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зсю G 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3568342/18-24 (22) 30.12.82 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) А. С. Суляев и В. Ф. Филаретов (71) Дальневосточный ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 535549, кл. G 05 В 11/01, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 951232, кл. G 05 В 11/00, 1980 (прототип). (54) (57) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая первый сумматор, а также на задающей и исполнительной осях датчик положения, выходы которого соеди нены с входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к входу первого сумматора, а выходом — к входу электродвигателя, вал которого механически связан с ротором датчика положения, а выход преобразователя импульсов через второй сум,.SU„„1087956 A матор соединен с соответствующим входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы путем расширения зоны синхронизации, она содержит на задающей и исполнительной осях последовательно соединенные элемент задержки, третий сумматор, первый селектор импульсов, первый элемент И, счетчик, блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, а также последовательно включенные второй селектор импульсов, инвертор, триггер и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу первого селектора импульсов, а выход — к второму входу счетчика, выход преобразователя импульсов соединен с входом элемента задержки и вторым входом третьего сумматора, подключенного выходом к входу второго селектора импульсов, выход которого соединен с вторым входом триггера, подключенного вторым выходом к второму входу первого элемента И, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом второго сумматора.

1087956

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в дистанционно управляемых копирующих манипуляторах, работающих при больших диапазонах нагрузки и значительном удалении исполнительной стороны от задающей.

Известна обратимая следящая система, содержащая блоки коррекции, первый и второй сумматоры, первый и второй датчики момента, усилитель, первый и второй редукторы, электродвигатель и переключатель (1). 10

Однако данная система сложна.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система, содержащая первый сумматор, а также на задающей и исполнительной осях датчик положения, выходы которого соединены с входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к входу первого сумматора, а выходом к входу электродвигателя, вал которого механически связан с ротором датчика положения, а выход преобразователя импульсов через второй сумматор соединен с соответствующим входом первого сумматора (2).

Недостатком этого устройства является узкая зона синхронизации из-за низкой разрешающей способности третьего датчика совместно с механическим редуктором. В результате зона синхронизации 15 — 20 оборотов вала двигателя, что не дает возможности использовать систему при коэффициентах передачи редуктора более 20, т. е. при значительных моментах нагрузки.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы путем расширения зоны синхронизации.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый сумматор, а также на задающей и исполнительной осях датчик положения, выходы которого соединены с входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к входу первого суммато- 40 ра, а выходом к входу электродвигателя, вал которого механически связан с ротором датчика положения, а выход преобразователя импульсов через второй сумматор соединен с соответствующим входом первого сумматора, введены на задающей и исполнитель- 4 ной оси последовательно соединенные элемент задержки, третий сумматор, первый селектор импульсов, первый элемент И, счетчик, блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, а также последовательно вклю- о ченные второй селектор импульсов, инвертор, триггер и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу первого селектора импульсов, а выход — к второму входу счетчика, выход преобразователя импульсов соединен с входом элемента задерж- 55 ки и вторым входом третьего сумматора, подключенного выходом к входу второго селектора импульсов, выход которого соединен с вторым входом триггера; подключенного вторым выходом к второму входу первого элемента И, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом второго сумматора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма сигналов.

Устройство содержит задающую ось 1, исполнительную ось 2, чувствительные элементы 3 и 4, коммутатор 5, электродвигатель

6, вал 7 электродвигателя, датчик 8 положения, преобразователь 9 импульсов, первый и второй сумматоры 10 и 11 соответственно, элемент 12 задержки третий сумматор 13, первый селектор 14 импульсов, инвертор 15, триггер 16, второй селектор 17 импульсов, первый и второй элементы И 18 и !9 соответственно, счетчик 20, блок 21 памяти, цифроаналоговый преобразователь 22.

На фиг. 2 указаны первый, второй и тре-, тий участки 23, 24, 25 диаграммы сигналов соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Чувствительные элементы 3 и 4 датчика 8 положения ротора электродвигателя 6 вырабатывают синусоидальный и косинусоидальный законы изменения длительности их выходных сигналов при повороте вала 7 и ротора датчика 8. Эти сигналы усиливаются коммутатором 5 и поступают на электродвигатель 6, создавая вращающий момент.

Пилообразный от угла поворота широтно-импульсный сигнал с выхода преобразователя 9 импульсов поступает на один вход третьего суМматора 13 непосредственно, а на второй его вход — через элемент 12 задержки импульсов на один или несколько периодов несущей частоты. При движении вала 7 в одном направлении последующий импульс длиннее предыдущего, и на выходе третьего сумматора 13 генерируются короткие положительные импульсы. При вращении вала 7 в противоположном направлении на выходе третьего сумматора 13 — короткие отрицательные импульсы. Таким образом, полярность импульсов с выходов третьего сумматора 13 определяет направление вращения. Сигнал с выхода третьего сумматора 13 поступает одновременно на два селектора 14 и 17 импульсов. Селектор

17 пропускает лишь короткие импульсы, которые через инвертор 15 устанавливают триггер 16 в состояние нуля или единицы, соответствующее различным направлениям вращения.

Когда в результате вращения происходит переход с одного участка 23 на другой, на выходе третьего сумматора 13 генерируется длинный импульс, длительность которого равна размаху участка 23. Этот импульс не проходит через селектор 17 и состояние триггера 16 не меняется. Селектор

14 пропускает длинные импульсы: импульс.

1087956 возникающий на выходе третьего сумматора 13 при переходе с одного участка 23 на другой проходит через селектор 14 импульсов и через один из элементов И 18 или 19 (открытое состояние которых определяется состоянием триггера 16, а следовательно, направлением вращения) на суммирующий или вычитающий вход счетчика 20. При этом изменяется число, индицнруемое выходами счетчика. Так, на первом участке это число ноль, на втором — единица, на третьем три и т. д. Счетчик пересчитывает участки

23 при движении вала 7. Выходные сигналы счетчика 20 через блок памяти 21 поступают на входы цифроаналогового преобразователя 22, выходной сигнал которого 24 пропорционален номеру участка 23.

Во вторых сумматорах 11 сторон происходит сложение пилообразного от угла участка 23 со ступенчатым от угла участка

24, в результате чего выходной сигнал этого сумматора 11 линейно пропорционален углу поворота ротора электродвигателя 6.

Применение изобретения позволит расширить зону синхронизации устройства и тем самым расширить его функциональные возможности.

1087956

Редактор С. Лыжова

Заказ 2672/44

Составитель Е. Политов

Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4