Устройство для регулирования скорости объекта

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в устройствах , требующих линейных перемещений с заданными скоростями. Устройство решает задачу повьппения точности регулирования на малых скоростях и упрощения устройства. Устройство содержит задатчик скоростей и направления, счетчики управляющего воздействия, рабочего импульса, при-, ращений за интервал, генератор им-, пульсов постоянной частоты, блоки сравнения и выработки импульсов интервала , память управляющих кодов, логические элементы, датчик перемещений и привод объекта. 1 ил. СП

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,1251039 др 4 G 05 D 13/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВСГ -.1" Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

:Ф

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3830154/24-24 (22) 25. 1 2. 84 (46) 15. 08. 86. Бюл. К 30 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) А.Я.Астахов (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 920652, кл. G 05 D 13/62, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 954811, кл. G 05 D 13/62, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в устройствах, требующих линейных перемещений с заданными скоростями. Устройство решает задачу повьппения точности регулирования на малых скоростях и упрощения устройства. Устройство содержит задатчик скоростей и направления, счетчики управляющего воздействия, рабочего импульса, при- . ращений за интервал, генератор им- . пульсов постоянной частоты, блоки сравнения и выработки импульсов интервала, память управляющих кодов, логические элементы, датчик перемещений и привод объекта. 1 ил.

1 251039

Изобретение относится к системам ( автоматического регулирования и мо-жет быть использовано в устройствах„ требующих линейных перемещений с заданными скоростями. в частности в устройствах для прецизионных координатных измерений йри обработке данных физического эксперимента, Цель изобретения - повышепне точности регулирования на малых скоростях и упрощение устройства„

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит задатчик скоростей и направления, блок 2 памяти управляющих кодов, первый элемент ИЛИ 3, одновибратор 4,, реверсивный счетчик 5 управляющего воздействия, счетчик 6 рабочего импульса, триггер 7, первый элемент И 8, генератор 9 импульсов постоянной частоты, блок 10 выработки импульсов интервала, группу ll элементов И, второй элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, привод 14 объекта, датчик

15 перемещений, первый и 1зторой элементы 2И-ИЛИ 16, реверсивный счетчик

17 отсчетов за интервал, блок 18 сравнения, второй и третий элементы

И 19.

Задатчик 1 скоростей и направления имеет две группы выходных шин. Первая группа шин — это выходы сигналов направления, например, вперед.„. назад-, Выходы сигналов направления задат-. чика 1 соединены с вторыми входами элементов 2И-ИЛИ 16 и входами первой группы привода 14 объекта. Вторая группа шин задатчика ; . — это выходы сигналов скорости, которые могут быть представлены в позиционном двоичном коде, коде Грея и т.,д. Выходы сигналов скорости задатчика 1 соединены с входами блока 2 памяти управляющих кодов, первого элемента

ИЛИ 3 и первыми входами соответствующих элементов И группы 11, Каждой скорости в задатчике 1 ставится в соответствие код управляющего воздействия и код приращения счетчика отсчетов за интервал., Эти кОды хранятся в блоке ? памяти управляющих кодов, который может быть выполнен на стандартньгх микросхемах ППЗУ, напрймер mIa SN74288.

При этом адреснь1е входы ППЗУ соеди-няются с выходами скоростей зацатчика 1. Скорости в этом случае цолжны быть представлены H двоичном

КОД;

Блок 2 памяти управляющих кодов может быть реализован также на осно1:е стандартных микросхем типа И-НЕ, H-NiiI, например, 155 ЛАЗ, 155 ЛР1 и других В этом случае скОрости

ДО1ткны быть представлены в позипионНОМ КОДЕ.

10 Выходные шины блока 2 памяти управлявших кодов разделень1 на две группы. Первая группа шин соединена с вторым вхоцом блока 18 сравнения, а вторая группа — с установочными

1Б входами счетчика 5 управляющего воздейс Гвия, Выход первого элемента ИЛИ 3 подключен к входу оцновибратэра 4., выход которого поцключен к:зходу

20 разрешения приема коца в четчик 5 управляющего воздействия, Ичверсный выход оцновибратора 4 соединен с третьими вхоцами элементов И группы 11, 2""; Информационные выходы счетчика 5 управляющегс воздействия соединень1 ус ановоч11ыми вхоцами C Iетчика рабочего импульса, выход 1. мпульса заема которого соедине.-.,". входом установки нуля триггера 7, а выход последнего соединен с вторым входом первого элемента И 8 и вторым входом привода 1А объекта., Выход генератора 9 импульсов пос " Оянной частоты сОецинен с первым1 входом первого элемента И 8 и входом блока 10 выработки импульсов интервала. Выход первого элемента И 8 соединен с вычитающим входом счетчика 6 раоочего импульса.

Блок 10 выработки импульсов интервала состои из схем,1\еления

",:астоты и формирсвателей импульсов интервала.

Блок 10 может бь1ть реализован на ,,1г стандартных микросхемах, например

155 ИЕ 2, 155 1%4, 155 ЧЕ5, 155 АГЗ.

Блок 0 выработки импульсов интервала имеет стопько выходов, сколькс различных частот используется ,цля выработки сигI-. .KIB рассогласОвания„ Выходы блока 10 подклачень1 к вторььм входам злемептов И группы 11.

Выходы элементов И группя 11 через второй элемент ИЛИ 12 подключе г

:-Гь1 Х ВХОДУ УстаНОВКИ ЕДИНИЦЬ тРИГг1 ра 7,, входу разрешения приема кога в счетчике 6 рабочегс импульса, первому входу второго и тре ьего

1251039 пульсу интервала, если он не совпадает с импульсом одновибратора 4, на выходе второго элемента ИПИ 12 вырабатывается импульс, который ус-. танавливает в единичное состояние триггер 7 и разрешает прием кода из счетчика 5 управляющего воздействия в счетчик 6 рабочего импульса.

Сигнал с триггера 7 открывает подготовленное сигналом направления соответствующее плечо силовой мостовой схемы, на двигатель привода 14 поступает рабочий импульс, и объект начинает двигаться.

Одновременно сигнал с триггера 7 открывает элемент И 8, импульсы с генератора 9 постоянной частоты поступают на вычитаюший вход счетчика 6 рабочего импульса.

Импульсы с датчика 15 перемещений поступают на один из входов реверсивного счетчика 17 отсчетов за интервал, На суммирующий вход счетчика !7 импульсы поступают в том случае, если знак импульса перемещения совпадает с заданным направлением.

В противном случае импульсы поступают на вычитающий вход счетчика 17 отсчетов за интервал. Роль коммутатора импульсов перемещения выполня30 ют элементы 2И-ИЛИ 16.

Устройство работает следующим образом, Пусть в задатчике скоростей и нап-<0 равлении задано направление переме- щения объекта и установлен код скорости.

Сигнал направления подготавливает соответствующие цепи в силовой мостовой схеме привода 14 объекта.

По коду скорости в блоке 2 памяти управляющих кодов осуществляется выборка кода управляющего воздействия, который поступает на вход счет- 5О чика 5 управляющего воздействия, и кода приращения счетчика отсчетов sa интервал, который поступает в блок

18 сравнения.

В момент задания скорости одно- 55 вибратор 4 вырабатывает импульс, по которому код управляющего воздействия принимается в счетчик 5, По имэлементов И 19 и через элемент 13 задержки к входу установки нуля счетчика 17 отсчетов за интервал, Привод 14 объекта состоит из двигателя постоянного тока, силовой мостовой схемы и источника питания двигателя, Двигатель привода 14 объекта кинематически связан с датчиком 15 перемещений, который имеет две выходные шины. На одной шине импульсы вырабатываются при движении объекта, например вперед, на другой — при перемещении объекта в противоположную сторону.

Выходы датчика перемещений подключены к первым входам элементов

2И-ИЛИ 16, В качестве элементов

2И-ИЛИ могут быть использованы стандартные микросхемы типа 155 ЛР1.

Выходы элементов 2И-ИЛИ 16 подключены к суммирующему и вычитающему входам счетчика 17 отсчетов за интервал, информационные выходы которого подключены к первым входам блока. 18 сравнения.

Блок 18 сравнения имеет три выхода: коды на первом и втором входах равны, первый код больше второго и .,первый код меньше второго. Блок 18

1сравнения может быть реализован на стандартных микросхемах типа 155 СП1.

Выходы "Больше" и "Меньше" блока 18 сравнения соединены с вторыми входами второго и третьего элементов

И 19, выходы которых соединены с суммирующим и вычитающим входами счетчика 5 управляющего воздействия.

Когда счетчик 6 рабочего импульса установится в нулевое состояние, импульсом заема триггер 7 сбрасывается. Рабочий импульс снимается с двигателя.

Код в счетчике 17 отсчетов за интервал постоянно сравнивается с заданным в блоке 18 сравнения. Если в момент импульса интервала коды на входах блока 18 равны, то длительность рабочего импульса не изменяется. Если код в счетчике 17 отсчетов за интервал меньше заданного, то содержимое счетчика 5 .управляющего воздействия увеличивается на единицу. Следовательно, в следующем интервале длительность рабочего импульса будет увеличена на один такт генератора 9. Если код в счетчике

17 отсчетов за интервал больше заданного, то содержимое счетчика 5 управляющего воздействия уменьшается на единицу. В следующем интервале длительность рабочего импульса будет уменьшена на один такт задающе го генератора.

125103О с входом блока выработки импульсов интервала, соедин"=-нного выходом с втсрыми входами элементов И группы, та задержкЕл,. связанного выходом с первым входом счетчика а. счетов ющих кодов.

Составитель Л.,Цаллагова

Техред Э,,Чижмар

Редактор Е,Копча

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4 41 О/44

Тираж 036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4-/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгopop,, yI „Ripe ектЕлае,4 формула и з О б р е т е н и я

Устройство для регулирования скорости объекта, содержащее элемент задержки, генератор импульсов постоянной частоты, подключенный выходом к первому входу первого элемента И,-выход которого соединен с первым входом счетчика рабочего импульса, первый выход задатчика скоростей и направления соединен с первым входом привода объекта, выход которого кинематически связан с входом датчика Перемещений, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности регулирования на малых скоростях и упрощения устройства, оно содержит реверсивный счетчик управляющего воздействия и реверсивный счетчик отсчетов за интервал, блок сравнения, блок выработки импульсов интервала, блок памяти управляющих кодов, триггер, одновибратор, в" îðîé и тре-. тий элементы И, два элемента 2ИИЛИ, два элемента ИЛИ и группу элементов И, второй выход задатчика скоростей и направления соединен с первыми входами элементов V. группы, с входом блока памяти упрагляющих кодов и через последовательно включеннные первый элемент ИЛИ, одновибратор, счетчик управляющего воздействия, счетчик рабочего импуль"а е тпне гЕЕе — С Ееторьгл ВХОДОМ 11Гивода объекта л вторым входом пеBBQ го элемента И, выход генератора еслг1ульсов постоянной частоты связан третьи входы которых соединены с

1Î в Орым выхоцо л одновибратора, а выходы — через второй элемент ИЛИ с

BTOpbM B O, O IpI11 1Bp, C TpåòBêì входом счетчика рабочего импульса, с первыми входами второго и третьего элементов И и с входа11 элем=нза интервал, выход датчика перемещений подключен к первым вхсдам ="ле20 ментов 2И-ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом задатчи1 а "коростей и направления, а выходы — -Еерез счетчик отсчетов за интервал с nepBbn входом блока сравнен.-ея. второ:.вход которогс coåäÿíåÿ с нервная:". выходом блока памяти упр=.в.11яюиих кодов а выходы — с вторымн входами в".îðîão и третьеI 0 ::."..11зг:.ен-Ов И,. вы=. ходь1 которых подключены к второму р. третьему входам с.Еет пика „-правляюll eÃO ВОЗ ДЕйСТБ еЛЯ CÎÎ i B(.: ТВЕННО; четв ертьпл вход кo Topoc» 0cp HBB c вторым выходом блока гп мяти ;правля