Система позиционного управления

 

Изобретение относится к .области автоматизации горнодобывающей техники и может найти преимущественное использование при управлении экскаваторами , проходческими комбайнами и роботами-манипуляторами. Целью изобретения является повьшение быстродействия системы. Сигнал задания поступает на информационный вход цифрового регулирующего блока, который формирует сигнал регулирования по положению. Он масштабируется , ограничивается и поступает на вход второго анапогового регулирующего блока, . который формирует сигнал регулирования по скорости. Он усиливается по мощности и через исполнительный механизм воздействует на объект управления. Положение объекта контролируется датчиком положения и датчиком скорости, выходные сигналы которых поступают на вторые входы цифрового и аналогового регулирующих блоков. Кроме того , в цифровой блок вводится информация о начальном положении объекта управления. Сигналы задатчика и датчика положения сравниваются в компараторе , инвертируются и поступают на первые входы элементов И, иа втр- .рые входы которых поступают сигналы с выхода устройства запуска системы, а на третьи - управляющие сигналы цифрового блока. Выходные сигналы элементов И через формирователи импульсов воздействуют на усилитель мощности, обеспечивая оптимальный разгон и торможение. Цифровой регулирующий блок рассчитывает оптимальный режим работы. 1 з.п. ф-лы. 3 ип., 1 табл. W с ю 4; СХ) 00 N9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 О 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2!) 3839188/24-24 (22) 04.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. ¹ 28 (71.) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В. В, Яснопольский (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 328424, кл. G 05 В 11/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 398922, кл. G 05 В ll/01, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1100697, кл. Н 02 P 5/00, 1983. (54) СИСТЕМА ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматизации горнодобывающей техники и может найти преимущественное использование при управлении экскаваторами, проходческими комбайнами и роботами-манипуляторами. Целью изоб. ретения является повышение быстродействия системы. Сигнал задания поступает на информационный вход цифрового регулирующего блока, который формирует сигнал регулиl рования по положению. Он масштабируется, ограничивается и посту„„SU„„1247832 A 1 пает на вход второго аналогового регулирующего блока, .который формирует. сигнал регулирования по скорости. Он усиливается по мощности и через исполнительный механизм воздействует на объект управления. Положение объекта контролируется датчиком положения и датчиком скорости, выходные сигналы которых поступают на вторые входы цифрового и аналогового регулирующих блоков. Кроме того в цифровой блок вводится информация о начальном положении объекта управления. Сигналы задатчика и датчика положения сравниваются в компараторе, инвертируются и поступают ® на первые входы злементов И, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода устройства запуска системы, С а на третьи — управляющие сигналы цифрового блока. Выходные сигналы . Я .элементов И через формирователи импульсов воздействуют на усилитель мощности, обеспечивая оптимальный разгон и торможение. Цифровой регу- . лирующий блок рассчитывает оптимальный режим работы. 1 s.ï. ф-лы. 3 ил., 1 табл.

1247832

Изобретение относится к горнодобываю.цей технике и может быть использовано при управлении экскава торами, проходческими комбайнами и роботами-манипуляторами.

Цель изобретения — повышение быстродействия системы позиционного управления.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой системы позиционного управления; на фиг. 2 -" принципиальная схема одного из возможных вариантов выполнения первого регулирующего блока на фиг. 3 — принцип а

15 пиальная схема одного иэ возможных варпаптов выполнения блока сравнения.

Система позиционного управления сосодержпт задатчик 1, первое регулирующее устройство 2, цифроаналоговый преобразователь 3, первый усилитель ограничитель 5., второе регулирующее устройство 6, тормоз 7, объект <3 управления, исполнительный механизм

9, датчик 10 скорости, датчик 11 по25 ложепия, устройство 12 установки на1ального состояния, устройство 13 ввода информации о начальном положении объекта, устройство 14 пуска системы, компаратор 15, элемент

1ПП 16) элемент НЕ 17, элементы И 1830

20, формирователи 21-23, триггер 24, реле 25, второй усилитель 26, сумматоры 27-30, регистры 31-34, преобразователь 35 кода, блоки 36 и 37 сравнения, реверсивный счетчик 38, блоки

39- 2 элементов И, блок 43 элементов задержки, генератор 44 импульсов, элемепты И 45-49, элемент НК 50, элементы 51 и 52 задержки, элементы

И 53 и 54 55 -60. 55 60з 55 40

60... 61, 62, элементы ИЛЙ 63, 64 лы иа информационном, первом и втором управляющих выходах первого pery- "5 лирующего устройства, U,: — выходной

I сигнал i=ro блока, Г - выходной сигнал блоков 36 и 37 сравнения, а, а ь а, а ..., а, а„ вЂ” прямые и инверсные двоичные сигйалы соответствующих разрядов на первом входе блока 36 (или 37) сравнения, Ь<, Ъ,, Ь у Ь

Ь., Ь„,..., Ь,, Ь вЂ” прямые и инверсные двоичные сигналы соответствующих

1>азрядов па втором входе блока 36 55 (илп 37) сравнения, Задатчик 1 может быть любым, но в сочетании с первым регулирующим устройством 2 (фиг. 2) целесообразно использовать цифровой задатчик 1, выполненный в виде последовательного соединения группы многопозиционных переключателей и шифратора с выходом, например, в прямом или дополнительном двоичном коде в зависимости от знака задаваемой координаты.

Первое регулирующее устройство 2 предназначено для формирования peryВ лирующего воздействия по положению.

В его состав входят цифроаналоговый преобразователь 3, сумматоры 27-30, регистры 31-34, преобразователь 35 кода, блоки 36 и 37 сравнения, реверсивный счетчик 38, блоки 39-42 элементов И, блок 43 элементов задержки, генератор 44 импульсов, элементы

И 45-49, элемент НЕ 50 и элементы

51 и 52 задержки (фиг. 2).

Цифроаналоговый преобразователь 3 может быть выполнен, например, в виде преобразователя прямого шп дополнительного двоичного кода в электрическое напряжение.

Первый усилитель 4 служит для масштабирования информационного выходного сигнала первого регулирующего блока ?. B качестве него может быть применен операционный усилитель, а в простейшем случае этот усилитель может быть заменен даже потенциометром.

Второе регулирующее устройство функционально является регулирующим устройством скорости. Оно может быть выполнено как в аналоговом, так и в цифровом виде и в нем может быть реализован любой закон регулирования, например, ПИ-закон регулирования.

Тормоз 7 может представлять собой, например, грузовой или пружинный тормоз с электромагнитным механизмом растормаживания.

Объект 8 управления представляет собой рабочий орган экскаватора или проходческого комбайна, т.е, нагруз-. ку, соединенную с валом исполнительного механизма 9.

Исполнительный механизм 9 представляет собой двигатель и редуктор.

В качестве датчика 10 скорости может быть применен тахогенератор.

В качестве датчика 11 положения принципиально может быть применен любой датчик положения, Однако, приведенное на фиг. 2 частное выполнение первого регулирующего устройства 2

1247832 требует применения цифрового датчика положения, выполненного, например, в виде преобразователя линейного или углового перемещения в прямой или дополнительный двоичный код в зави- 5 симости от знака контролируемой координаты.

В качестве устройства 12 установки начального состояния, устройства 13 ввода информации о начальном положе- !О нии объекта и устройства 14 пуска системы могут быть применены источники постоянного сигнала, соединенные с переключателями ручного управления без фиксации. 15

УЬ (а»Ь» Ч(а»Ь V à,b2 à bý l b V а 3 )...

В качестве триггера 24 может быть использован, например, триггер с раздельными входами.

В качестве усилителя 26 может быть использован, например, аналоговый усилитель сигналов постоянного тока, выполняющий функции усилителя мощности.

E качестве сумматоров 27-30 могут быть использованы например, комбинационные двоичные сумматоры с парафазными входами и выходами.

В качестве регистров 31-34 могут быть использованы, например, регистры с парафазными входами и выходами.

Преобразователь 35 кода может быть .

B качестве формирователей 21-23 выполнен, например, в виде комбинаимпульсов могут быть использованы, ционного преобразователя входного конапример, ждущие мультивибраторы, да в дополнительный код. причем первый и второй формирователи 20 Каждый из блоков 36 и 37 сравнения импульсов 22 и 23 должны быть выпол- может быть выполнен, например, в випены, Yàê формирователи импульсов де комбинационного логического элеразной полярности — соответственно мента, реализующего переключательную отрицательной и положительной. функцию

3 =Ь (а,Ьv(bчаЬ )(аЬЧ(аbча, b )... Ъ- где а, а, а, а,...,а,, а„ - пря2 2 1 3 Н мые и инверснйе двоичные сигналы соответствующих разрядов кода на первом входе блока 36 (или 37) сравнения, подключаемом к выходу соответственно первого 27 или второго 28 сумматора (без знакового разряда); мые и инверсные двоичные сигналы со- 40 ответствующих разрядов кода на втором входе блока 36 (или 37) сравнения, подключаемом к выходу третьего регистра 33 (b„ b, — сигналы на входе знакового разряда); 45

1 - сигнал, возникающий на выходе блока 36 (или 37) сравнения кодов, если код на его первом входе по модулю больше кода на его втором входе (сравниваемые коды имеют одинаковые 50 знаки)1

n — число разрядов сравниваемых кодов.

Принципиальная схема блока 36 (или 37) сравнеш я, реализующего 55 выше указанную логическую функцию, представлена на фиг. 3, где обозначены: элементы И 53 и 54, 55 -60», 55 -60,... 55„,-60„, и 61 и 62; элементы ИЛИ 63, 64 -66, 64 -66 и 64„,-66„

В качестве реверсивного счетчика

38 может быть использован, например, реверсивный счетчик с парафазным выходом.

Система позиционного управления работает следующим образом.

С помощью устройства 12 установки начального состояния, сблокированного с кнопкой включения питания, включают питание системы (не показаны).

При этом триггер 24 устанавливается в нулевое состояние и начинает работать генератор 44 импульсов. Однако процессы, возникающие при этом в первом регулирующем устройстве 2, до срабатывания устройства 14 пуска системы не оказывают никакого влияния на функционирование системы.

Затеи с помощью задатчика 1 в первое регулирующее устройство 2 вводят заданное. положение Х объекта 8 управления, а с помощью устройства 13 ввода информации о начальном положении объекта — начальное значение Х, 5 12478 его действительного положения, дополнительный код которого поступает в первый регистр 31. 11ри этом на выходе первого сумматора 27 образуется код начального значения оставшегося пути Б„,, равного Б„„, = Х.; Х,, а и» выходе второго суэяяатора 28— код начального значения пройденного пу ги Sî,,,paaHoro So,= X0,— Хо = Ою т,е. код нуля. Каково бы ни было при 10 этом состояние третьего регистра 33 (и, следовательно, каков бы ни был код па его выходе), выход блока 37 сравнения не возбуждается. В связи с этим очередной импульс генератора 15

44 импульсов проходит через элемепт

И 47 и по истечении времени задерж;11 элемента 52 устанавливает регистры 32 v 33 и реверсивный счетчик 38

l пулевые состояния. Далее, вплоть 20 до э1оэяента пуска системы, каждый им-.пульс генератора 44 иэшульсов выводит эгз реверсивного счетчика 38 в регистр

34 код нуля и по истечении времени задержки элемента 52 подтверждает установку регистров 32 и 33 и ревзрсившого счет писа 38 в нулевые состояши», Затем с помощью устройства 14 пуска системы осуществляется пуск систе- ЗО мы, Если заданная координата Х, пе рапп» начальному значению Х действи" теээьэ|ой координаты Х рабочего мехаэпэзма 8, то под воздействием устройстЬ ва 14 пуска системы формирователь 21 35 импульсов формирует импульс установ-, ки единицы триггера 24. В результате отоl о включается реле 25 и подается силоээое питание и» тормоз 7 и на исполнительный механизм 9. Одновременно в зависимости от знака начального зпачепия ост»вшегося пути Я„„, = = Х - Х„) формирователь 22 (или 23) импульсов формирует соответствепно отрицательный (или положительный) пусковой импульс, поступающий па пер-. вый (илп второй) вход второго усилителя 26. Параметры пускоьых импульсов (амплитуда и длительность) должны быть подобраны таким образом, чтобы

- прп подаче пускового импульса на вход

32 б второго усилителя 2б исполнительнйи механизм 9 развил пусковой момент, несколько превышающий момент сопротивления объекта 8 управления, в те. чение времени, несколько превышающе го время изменения положения.X объев та 8 управления, на величину, соответстээующую единице младшего разряда цифрового датчика 11 положения (при выбранном пусковом моменте), 3 результате действия пускового импульса объект 8 управления начинает движение и его действительное положение Х становится отличным от

его начального значения 1, не менее чем .на единицу младшего разряда датчика 11 положения, а пройденныи путь

Я = Х вЂ” Х, становится отличным GT нуля па ту ze единицу. Соответственно уменьшается оставшийся путь, который становится равным S„,, = Х. -Х.

ОС

При S ф.О и Б „7 О, т.е. /Б1 0 ц / S„„ l> О, первое регулирующее устройство 2 работает циклически с переменной частотой повторения циклов, зависящей от частоты.генератора 44 импульсов и от величин пройденного пупути Я и оставшегося пути Я... Паименьшее значение частоты повторения циклов.должпо быть больше максимально возможной частоты изменения кода действительного положения Х, что может быть обеспечено. выбором достаточно высокой частоты. генератора 44 импульсов.

В каждом цикле работы первого регулирующего устройства 2 происходит накопление импульсов в реверсивном счетчике 38 и соответствующее изменение содержимого регистров 32 и 33.

Изменение содержимого Чр реверсивного счетчика 38, величин Р и ) па

4 выходах сумматоров 29 и 30, содержиi мого Б второго регистра 32 и содерР жимого Б„ регистра 33 иллюстрируется таблицеи, где Т . период генератора 44 импульсов; — время задержки элемента 51; — время задержки блока 43 элементов задержки.

1247832

V

0 0 0 0 0 0

+1 +1 +1 0

0 +Т, +1

+1 +1 0

0 +<„+7

+2 +3 +1

+2 +3 +4 +1

+3 +4 +1

T +

+8 +3

Т +7,+-

+6 +9 +3

2Т

+6 +9 +3

2Т +

2Т +7,+

+9 +15 +6.

ЗТ

+10 +16 +6

ЗТ +7.

+16

+4 +10 +16 +6

+4 +14 +24 +10

ЗТ + +

+16

4Т

+16

+15 +25 +1О

+25

+5 +15 +25 +10

4Т +

+5 +20 +35 +15

+25

4Т +,+

+25

+21 +36 +15

5Т

+6 +21 +36 +15

+36

5T + Т

+27 +48 +21

+36

+7 +28 +49 +21

6Т

+36

+28 +49 +21

6Т +7

+49

+7 +35 +63 +28

6Т +T +I

+49

Номер такта генератора 44 ремя от начала цикла (от первого импульса цикла) 2

)Sp) = V, (2) 9 12

Содери1мое 7- ренерспвпого счетчиР ка 38 моделирует расче" íóþ скорость, . а соцержимое Б„ третьего регистра 33 — расчетпыи путь объекта 8 упранленин, про11денный от начала разгона пли оставшийся до останова. Из таблицы видно, что в конце каждого такта генератора 44 импульсов модуль )Бр) содсрж11мого Бр регистра ЗЗ представляет собой точный квадрат содержимого

7р реверсивного счетчика 38, т.е, Те11 cQhff>fh моделируется киадратичIf1IrI зависимость между расчетной скоростью 1г и расчетным путем S, необходимая длч обеспечения ранноускоренпого нлп раннозамедленпого движения Объекта 8 Управления. To -п1ость

31оде13провання этой зависимости определястсн ч11слом разрядов в двоичном представлении величин 7 и Б, .

Счет импульсон генератора 714 импульсов в каждом цикле работы перноГО 3сгуг131ру10ще1 0 устройства 2 про,1! О! 1жа е т с л д О T C>x I I Q p If o K B В ели и1п ы

H„. и Б па выходах сумматорон 27 II

28 преносходят по модулю содсрж1п1ое

Бр РсгпстРа 33, r.е, пока соблюДаются 11сраненства

47832 1О жимое Ч реверсивного счетчика 38 становится равным +1 (пли -1), а по истечении времени 1 задержки элеменч та 51 содержимое Б регистра ЗЗ также становится равным +1 или -1 (см. таблицу), Так как теперь )Б = )Б„), r.е. нарушается неравенство (3), то единичный сигнал на выходе элемента

И 45 сменяется нулевым, и следующий импульс генератора 44 импульсон выводит содержимое Vp реверсивного счетчика 38, равное +1 (или -11 н регистр

34, а по истечении времени задержки элемента 52 устанавливает регистры

32 и 33 и реверсинный счетчик 38 в нулевые состояния. Описанный цикл работы первого регулирующего устройства 2 многократно повторяется, причем на его выходе поддерживается минимальная величина расчетной скорости V„ (+1 11ли -1), Параметры цифроаналогового преобразователя 3 и усилителя 4 должны быть подобраны таким образом, чтобы при этом исполнительный механизм 9 развивал момент, несколько превышающий момент сопротивления объекта 8 управления, и некоторую пропорциональную расчетной скорости минимальную скорость .3О сго перемещения, при которой продолжается движение, начавшееся под действием пускового импульса. (3) )H) ) l „i (4) 4а

l S„„., l > l S„ I.

При этом ныходь1 обоих блоков 36 H

37 сравнения возбуждены, н связи с чем импульсы генератора 44 импульсон поступают через элемент И 46 и далее, "5 и зависимости от знака оставшегося путп S (Б. .. Б и Б„ всегда имеют

Один If тот же знак), через элемент

И 48 (1нп1 49) соответственно на суммирующий (или вычитающий) вход реверсивного 38 до тех пор, пока не будет нарушено перанепсано (3) прп ISI (IH„,/, неранепство (4)) при )SI >IH,.) или оба неравенства сразу при I Бl = (Б....)

1."сли, например, I SI = 1 и

181 < Б„„ ), то после первого же импульса генератора 44 импульсон содерПо мере изменения,цейетвнтельного положения Х объекта 8 управления модуль )Sl пройденного пути H увеличивается. Если ) Б) = 2 (по-прежнему.

IS, CjS„„ ), то н каждом цикле работы первого регулирующего устройства

2 н ренерсивный счетчик 38 проходят уже два импульса генератора 44 импульсов 44, а н регистре 33 оказывается код величины +4 или -4 (см, таб- лицу) и следующий импульс генератора

44 импульсон выводит содержимое V

P реверсивного счетчика 38, равное +2 пли -2, в регистр 34 и затем устананлинает регистры 32 и 33 и реверсшшый счетчик 38 в пулевые состояния, Описанный цикл работы системы многократно повторяется, причем на выходе преобразователя 2 поддерживается 13елпчина расчетной скорости Гр, равная +2 пли -2, а исполнительный механизм 9 развивает скорость, пропорциональную расчетной, до тех пор, пока модуль ) Hl пройденного пути S не превысит 4.

1247832

Если $ = 5 (и по-прежнему f $ f c (f $,! ), то в каждом цикле работы первого регулирующего устройства 2 в реверсивный счетчик 38 проходят уже три импульса генератора 44 импульсов, а в регистре 33 оказывается код величины +9 или -9.(см. таблицу) и следующий импульс 44 генератора импульсов выводит содержимое V реверсивного счетчика 38, равное +3 или -3, в регистр 34 и затем устанавливает регистры 32 и 33 и реверсивный счетчик 38 в нулевые состояния..

Описанный цикл работы системы многократно повторяется, причем на выходе первого регулирующего устройства 2 поддерживается величина расчетной скорости V, равная +3 или -3, а исполнительный механизм 9 развивает скорость, пропорциональпую расчетной, до тех пор, пока модуль 1 Б! пройденного пут|| не превысит 9.

Таким образом, при разгоне объекта

8 управлс|и|я выдерживается близкая

Ic квадрагичной зависимость между скоростью и пройденныл| путел| $ и обеспечивается движение, близкое к равноускоренному, в соответствии с формулой

= 2а$ (М где а — ускорение.

В процессе разгона на первом входе второго регулирующего устройства 6 формируется управляющий сигнал V пропорциональный расчетной скорости

V, =1Ч (6) где k — масштабньп| коэффициент, В процессе разгона исполнительного механизма 9 в системе обеспечивается изменение скорости V в соответствии с изменением управляющего сигнала V» т.е. V V, при S S- С учетом этого из формул (2),(5), (6) следует соотношение — (7)

2 Sign S

Таким образом, величина ускорения а зависит от масштабного коэффициента К и может быть установлена настройка первого усилителя 4.

Разгон объекта 8 управления продолжается до тех пор, пока пройденный путь Б мо модулю меньше оставше. гося пути $„, и пока заданная ско5 рость V по модулю меньше максималь3 ной скорости, устанавливаемой настройкой ограничителя 5. Если при

I$1 (1S„,(заданная скорость Ч, не достигает ограничения, то с мо10 мента выполнения равенства fSj

j$„,f прекращается разгон и начинается замедление объекта,8 управления и таким образом реализуется двухпериодная треугольная тахограмма, ха15 рактерная для малых заданных перемещений. Если же в некоторый момент при

f Sf (S „ f скорость достигает максимального значения, то с этого момента разгон прекращается и движение продол20. жается с постоянной максимальной скоростью до тех пор, пока заданная скорость V опять не станет по модулю меньше максимальной, после чего начинается замедление объекта 8 управле25 пия, Таким образом реализуется трехпериодная трапецеидальная тахограмма, характерная для больших заданных перемещений. В обоих случаях при 1 $1($„.,( система работает, как описано .

30 выше, I

В процессе отработки исполнительным механизмом 9 заданной координаты

Х пройденный путь S монотонно увелиз чивается по модулю, а оставшийся путь

35 S, монотонно уменьшается по модулю.

С момента, когда $ „ становится меньше, чем 1$1, прохождение импульсов генератора 44 импульсов через элеэлемент И 46 (или 47) контролируется

40 уже не блоком 37 сравнения, сравнивающим 1Sf и 1$ ), а блоком 36 сравнения, сравнивающим 1$„ f и 1$ ) .

При ISI > fS Tf работа системы отличается от выше описанной только

45 тем, что с уменьшением модуля fS „ ) оставшегося пути S„, определяющего теперь количество тактов в каждом цикле работы. первого регулирующего устройства 2, величина расчетной ско50 рости V„ уменьшается и, следовательно, величина заданной скорости Ч также з уменьшается. Связь между содержимым

V,, реверсивного счетчика 38 и содержимым Бр регистра 33 при Sl ) 1 $„,1, 55 как и при f SI (fБ (, определяется квадратичной зависимостью (2), задающей теперь равнозамедленное движение объекта 8 управления. При замедлении

14

13

1247832 вами.

Ъ = -2 а $„„(8) 16

20

2 а

2 Sign S.,„ (9) 25

ЭО л ения.

50 объекта 8 управления выдерживается близкая к квадратичной зависимость между скоростью Ч и оставшимся путем

S„, и обеспечивается движение, близОC кое к равнозамедленному, в соответствии с формулой где а — замедление.

Б процессе замедлепия, как и при разгоне, управляющий сигнал 7, на первом входе второго регулирующего устройства 6 пропорционален расчетной скорости V и определяется соотношением (6). При замедлении система обеспечивает изменение скорости Ч в соответствии с изменением управляющего сигнала U т.е. V - U,, при

S„S С учетом этого из формул (2), (6), (8) следует соотношение аналогичное (7);

Замедленпе объекта 8 управления продолжается до тех пор, пока (S,,,,l>

0 ° При IS„„j = 0 в каждом цикле работы первого регулирующего устройства 2 па его выходе формируется вел чипа расчетной скорости V,, равная пул|о, а на первом входе второго регулирующего устройства 6 — управляющий сигнал 7, равный нулю, Одновременно на выходе компаратора 15 формируется сигнал, устанавливающий триггер 24 в нулевое состояние.

Вследств Q этого отключается силовое питачне тормоза 7 и исполнительного механизма 9, объект 8 управления останавливается с наложением тормоза.

На этом заканчивается отработка заданной координаты Х

Для с1тработки нового значения заданной координаты Х, необходимо вве". сти в систему новое значение Х и новое значение Х действительной координаты объекта 8 управления, а затем осуществить пуск системы. При последовательной отработке ряда значений Х ввод повьгх значений Х и

5 5 фиксация значений Х. могут производиться не только вручную, но и авто.матически, следовательно система позиционного управления может быть использована в составе сложной устаI:oâêï автоматического или.автоматизировапного управления одним или,многимн механизмами.

Предлагаемая система позиционно-. го управления обладает (по сравнению с известными) следующими преимущестУстройство 12 установки начального состояния, элемент ИЛИ 16 и триггер 24 обеспечивают приведение системы в исходное состояние при ее включении °

Устройство 13 ввода информации о начальном положении объекта обеспечивает возможность контроля пройденного пути, t

Устройство 14 п ска системы, элементы И 18-20, формирователи 21-23 импульсов и реле 25 совместно с триггером 24 и вторым усилителем 26 обеспечивают при пуске системы подачу на вход исполнительного механизма 9 пускового импульса требуемой полярности, амплитуды и длительности одновременно с подачей силового питания на исполнительный механизм 9 и снятия тормо- . за 7

Компаратор 15 совместно с элементом ИЛИ 16 и триггером 24 обеспечивает приведение системы в исходное состояние, отключение силового питания исполнительного механизма 9 и наложение тормоза 7 после отработки за данной координаты Х, обьектом 8 управЭлемент НЕ 17 обеспечивает блокировку пуска системы при Х = Х.

В первом регулирующем устройстве

2 сумматоры 27 и 28, первый регистр

31, преобразователь 35 кода и блок 39 элементов И обеспечивают вычисление пройденного пути S и оставшегося пути S,„ è выдачу сигналов на его управляющие выходы, сумматоры 29 и 30, регистры 32 и 33, реверсивный счетчик 38, блоки 40 и 41 элементов И, блок 43 элементов задержки, генератор

44 импульсов, элементы И 46, 48 и 49 и элемент 51 задержки обеспечивают вычисление расчетной скорости V, и соответствующего ей расчетного пути

$ как из условия равнозамедленного движения при замедлении привода, так и из условия равноускоренного движения при разгоне привода, Ьлоки 36 и 37 сравнения и элемент

И 45 обеспечивают сравнение расчетного пути Б как с путем S.. . оставшимся до остапова объекта 8 управле1247832

Формула изобретения

1. Система позиционного управле30 ния, содержащая последовательно соединенные задатчик, первое регулирующее устройство, первый усилитель, ограничитель, второе регулирующее устройство, второй усилитель, испол- 35 пительный механизм и объект управления, на котором установлены. датчик положения и датчик скорости, соединенные выходами с вторыми информационными входами соответственно первого и второго регулирующих устройств, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлены устройство ввода информации о начальном положении объекта, устройство пуска системы, компаратор, первый и второй элементы И, элемент НЕ и два формирователя импульсов, причем выход устройства ввода информации о начальном положении объекта соединен с управляющим входом первого регулирующего устройства, выходы задатчика и датчика положения подключены к.соответствующим входам компаратора, соединенного выходом через элемент НЕ с первыми входами первого и второго элементов И, подключенных вторыми входа55 пия, так и с путем Н, пройденным от момента пуска исполнительного механизма 9, и выбор меньшего из них по модулю.

Регистр 34, блок 42 элементов И, 5 элемент И 47, элемент НЕ 50 и элемент

52 задержки совместно с генератором

44 импульсов обеспечивают вывод па информациоппы выход второго регулирующего блока 2 величины расчетной 10 скорости 7, соответствующей меньшему по модулю S (или Б„, ), пройденному от.момента пуска привода или оставшемуся до останова рабочего механизма. 15

Вышеперечисленные преимущества предлагаемой системы позиционного управления (по сравнению с известными), обеспечивают повышение быстродействия системы за счет приближения процесса 20 разгона исполнительного механизма к равноускоренному движению и реализации тахограммы движения объекта управления, близкой к оптимальной по

25 быстродействию (треугольной или трапецеидальной) тахограмме. ми к выходу устройства пуска системы, третьими входами — соответственно к первому и .второму управляющим выходам первого регулирующего устройства, а выходами через первый и второй формирователи импульсов соответственно — к второму и третьему входам второго усилителя.

2. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что.первое регулирующее устройство содержит четыре сумматора, четыре регистра, преобразователь кода, два блока сравнения, реверсивный счетчик, четыре блока элементов И, блок элементов задержки, генератор импульсов, пять элементов

И, элемент НЕ, два элемента задержки и цифроаналоговый преобразователь, причем первые входы первого и второго сумматоров, управляющий вход первого блока элементов И, выход цифроаналогового преобразователя> единичный и нулевой выходы знакового разряда первого сумматора являются соотг л ветственно первым и вторым информационными входами, управляющим входом, информационным, первым и вторым управляющими выходами первого регулируюшего устройства, первый вход второго сумматора подключен к входу преобразователя кода, соединенного выходом с вторым входом первого сумматора и с информационным входом первого блока элементов И, подключенного выходом через первый регистр к второму входу второго сумматора, модульные выходы первого и второго сумматоров соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, подключенных выходами к первому и второму входам первого элемента И, соединенного выходом с первым входом второго элемента И и через элемент НŠ— с первым входом третьего элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов и второму входу второго элемента И, соединенного выходом с входом первого элемента задержки и с первыми входами четвертого и пятого элементов И, подключенных вторыми входами соответственно к нулевому и единичному выходам знакового разряда первого сумматора, а выходами — к суммирующему и к вычитающему входам реверсивного счетчика, соединенного выходом с первым входом третьего сумматора, подключенного выходом к информационному входу второ17

1247832 го блока элементов И и первому входу четвертого сумматора, соединенного выходом с информационным входом третьего блока элементов И, подключенного уп-..— равляющим входом к выходу первого эле- 5 мента задержки. и управляющему входу второго блока элементов И, соединенного выходом через блок элементов задержки с информационным входом второго регистра, подключенного выходом к вторым входам третьего и четвертого сумматоров, а входом установки нуляк выходу второго элемента задержки, к входам установки нуля реверсивного счетчика и третьего регистра, соединенного информационным входом с выхо дом третьей группы элементов И, а выходом — с вторыми входами первого и второго блоков сравнения, выход третьего элемента И соединен с входом второго элемента задержки и с управляющим входом четвертого блока элементов И, подключенного информационным входом к выходу реверсивного датчика, а выходом через четвертый регистр — к входу цифроаналогового преобразователя.

1247832

41ИЕ. 3

Составитель 10. Гладков

Редактор А. Ревин Техред В.Кадар Корректор В. Бутяга

Заказ 4124/47 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открв)тий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4