Устройство для коррекции эквидистанты

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам числового программного управления станции. Цель - повышение быстродействия и упрош,ение устройства. Устройство содержит генератор импульсов и последовательно соединенные первый счетчик, первый блок ключей, первый накапливающий сумматор, второй счетчик, второй блок ключей и второй накапливаюш,ий сумматор. В устройство введены триггер, элемент ИЛИ, элемент И и счетчик-делитель, а также связи между известными и новыми элементами. Вычисление поправок осуществляется не в два этапа, а в один, при этом используются один полноразрядный и один малоразрядный круговые интерполяторы. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1282082 (51) 4 G 05 В 19 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3919199/24-24 (22) 01.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (72) Г. Я. Кузьмин и В. Л. Кошкин (53) 621.503.35 (088.8) (56) Левин Б. К., Мельник А. Ю. Методы автоматического расчета эквидистанты.— Сб. статей «Способы подготовки программ и интерполяторы для контурных систем числового управления станками.— М.: Машиностроение, 1970, с. 130 — 142.

Воронов А. А. и др. Цифровые аналоги для систем автоматического управления.—

М.: Изд — во АН СССР, 1960.

Авторское свидетельство СССР № 591822, кл. G 05 В 19/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ

Э КВ ИДИ С ТА НТЫ (57) Изобретен ие относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам числового программного управления станции. Цель — повышение быстродействия и упрощение устройства. Устройство содержит генератор импульсов и последовательно соединенные первый счетчик, первый блок ключей, первый накапливающий сумматор, второй счетчик, второй блок ключей и второй накапливающий сумматор.

В устройство введены триггер, элемент ИЛИ, элемент И и счетчик-делитель, а также связи между известными и новыми элементами.

Вычисление поправок осуществляется не в два этапа, а в один, при этом используются один полноразрядный и один малоразрядный круговые интерполяторы. 2 ил.

Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1282082

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станции.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие ее работу.

Устройство состоит из накапливающих сумматоров 1 — 4, блоков 5 — 8 ключей элементов И, счетчиков 9 — 12 импульсов, блоков 13 и 14 выделения нулей, элемента

ИЛИ 15, триггера 16, элемента И 17, генератора 18 импульсов, счетчика-делителя 19, причем элементы 1, 2, 5, 6, 9, 10, 13 и 14 образуют первый круговой интерполятор 20, а элементы 3, 4, 7, 8, !1 и 12 — второй интерполятор 21 поправки.

Информация перед началом вычисления корректирующих поправок распределяется по блокам следующим образом: величина

1 = Х» заносится в счетчик 9 импульсов; величина К = Y» заносится в счетчик 10 импульсов; величина эквидистантной поправки AR заносится в счетчик 1! импульсов; в счетчик 12 импульсов заносится «О»; накапливающие сумматоры 1 — 4 сбрасываются в ноль.

Точка А (фиг. 2а) задана нескорректированной траекторией координатами Х и Y и находится на расстоянии R от точки О.

Необходимо вычислить координаты точки А при AR)0 или А" при AR(0. Следовательно, в любом случае необходимо вычислить величину поправок AY < — — ARsinyi и ЛХлк=

= ЛЯсоз !ч.

Принцип вычисления поправок известный, отличие заключается в том, что вычисление поправок осуществляется не в два этапа (в известном устройстве), а в один, при этом используется один полноразрядный круговой интерполятор 20 и один малоразрядный круговой интерполятор 21 поправки. Если разрядность первого интерполятора 20 соответствует разрядности системы и, как правило, равна 2, то разрядность второго ин4 терполятора 21 поправки равна диапазону коррозии AR, который, как правило, не бывает более 28.

Вычисление корректирующих поправок основано на том, что импульсы аргумента кругового интерполятора, построенного на цифровых дифференциальных анализаторах

ЦДА, по своей физической сущности являются приращениями угла, причем число разрядов интерполятора и угловая цена импульса аргумента связаны между собой следующим соотношением: У9Π— 2", где

Neo — число импульсов аргумента, которое необходимо подать на вход, интерполятора, чтобы повернуть радиус-вектор на 90, n— число разрядов интерполятора. Пусть и=24

55 (число разрядов интерполятора 20), т=8 (число разрядов интерполятора 21 поправки.

Но для интерполятора 21 Ngp = — 2 . СлеЯ т г довательно, угловая цена импульса аргумента интерполятора 21 поправки в 2" раза больше цены импульса аргумента интерполятора 20. Следовательно, для обеспечения синхронного вращения векторов в двух интерполяторах, разрядность которых не совпадает, необходимо, чтобы на вход аргумента интерполятора с меньшей разрядностью поступало в 2" меньше импульсов, чем на вход интерполятора с большей разрядностью. Эта математическая зависимость известна и является теоретической базой предлагаемого решения.

Распределив информацию по блокам предлагаемого устройства, как это было описано, и подав сигнал «Пуск» на единичный вход триггера 16, устройство начинает вычислять корректирующие поправки. Единичный потенциал с единичного выхода триггера 16 открывает элемент И 17, и импульсы высокой частоты с выхода генератора 18 через элемент И 17 начинают поступать на вход аргумента интерполятора 20, т. е. на управляющие входы блоков 5 и 6 ключей. Каждый импульс вызывает передачу на суммирование в накапливающие сумматоры 1 и 2 кодов счетчиков 9 и 10 импульсов.

Импульсы переполнения сумматора 1 поступают на вычитающий вход счетчика 10 и уменьшают его состояние на единицу, одновременно импульсы переполнения с выхода сумматора 2 поступают на суммирующий вход счетчика 9 импульсов, увеличивая его состояние на единицу. Такая коммутация обратной связи обеспечивает поворот радиуса вектора ОА по часовой стрелке. Одновременно импульсы аргумента с выхода элемента И 17 поступают на вход делителя 19 с коэффициентом деления 2", импульсы переполнения которого поступают на вход аргумента интерполятора 21 поправки, работающего так же как и интерполятор 20, в результате чего в нем радиус вектор OiC (фиг. 2 б) начинает поворачиваться против часовой стрелки. Так как между входами аргументов и-разрядного интерполятора 20 и m-разрядного интерполятора 21 поправки включен масштабирующий делитель 19, то несмотря на значительную разность в число разрядов радиусы-векторы ОА и OiC будут вращаться абсолютно синхронно.

В тот момент, когда радиус-вектор ОА, повернувшись на угол i и оказывается в положении OiC (фиг. 2 б). Этот момент фиксируется блоком 14 выделения нулей, так как в этот момент координата точки А (У;) оказывается равной нулю, т. е. в счетчике 10 импульсов код равен нулю. Выходной сигнал

1282082

3 блока 14 через элемент ИЛИ 15 поступает на нулевой вход триггера 16 и сбрасывает его в нуль. Элемент И 17 закрывается. В этот момент вычисление корректирующих поправок закончено, причем величина АХ к оказывается в счетчике 11, а величина АУ в в счетчике 12 импульсов, откуда они могут быть взяты для вычисления координат точек

А и А". Аналогично могут быть вычислены поправки для точки Б. С целью сокращения времени вычисления при Хн(Ун поворот 10 вектора ОА следует осуществлять по часовой стрелке в сторону оси Х, а в противном случае — против часовой стрелки в сторону оси У, для чего необходимо изменить знаки обратных связей. Тогда величина поворота .т ь никогда не будет превышать 45 .

Формула изобретения

Устройство для коррекции эквидистанты, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные первый счетчик импульсов, первый блок ключей, первый накапливающий сумматор, второй счетчик импульсов, второй блок ключей и второй накапливающий сумматор, выход которого соединен с первым входом первого счетчика 25 импульсов, выход которого подключен к входу первого блока выделения нулей, а также последовательно соединенные третий счетчик импульсов, третий блок ключей, третий накапливающий сумматор, четвертый счетчик импульсов, четвертый блок ключей и четвертый накапливающий сумматор, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов соединен с входом второго блока выделения нулей, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введены элемент И и последовательно соединенные триггер, элемент И и счетчик-делитель, выход которого соединен с вторым входом третьего и четвертого блоков ключей, выход элемента

И подключен к вторым входам первого и второго блоков ключей, а второй вход к выходу генератора импульсов, выходы первого и второго блоков выделения нулей соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с входом «Пуск» устройства для коррекции эквидистанты, второй вход которого соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, третий вход — с вторым входом второго счетчика импульсов, четвертый вход — с вторым входом третьего счетчика импульсов, пятый вход — с вторым входом четвертого счетчика импульсов, выход которого подключен к первому выходу устройства для коррекции эквидистанты, второй выход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов.

1282082

Составитель И.Швец

Редактор И.г1ербак Texpelt И. Верес Корректор О. дуговая

Заказ 7178 45 Тираж 862 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