Устройство формирования импульсов управления шаговым двигателем

 

Изобретение .может быть использовано в системах автоматического управления , напри.чер, шаговы.ми двигателями. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности его работы - достигается за счет генерации выходной последовательности и.мпульсов внутри самого устройства без привязки к внешней последовательности . Для этого в устройство дополнительно введены второй триггер, два дешифратора, коммутатор, блок сравнения и регистр. На чертеже показаны эле.менты И 1, 2 и 3, элемент ИЛИ 4, счетчики 5 и 6, первый 7 и второй 8 триггеры , регистр 9, .дешифраторы 10 П, блок 12 сравнения, коммутатор 13, запоминающее устройство 14, цифроаналоговый преобразователь 15, генератор 16 и.мпульсов, управляющий транзистор 17 и шины; синхронизации 18, «Задание 19, «Пуск 20, «Сброс 21, выходную 22. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приводятся в описании изобретения. 2 ил. €

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 Н 03 К 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031670/24-21 (22) 27.02.86 (46) 07.06.88. Бюл. ¹ 21 (7 l ) И нститут технической кибернетики

АН БССР (72) Е. Ф. Бондарев. E. М. Ъыстров, Г. К. Табакаев и A. Ф. Кулешов (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1064443, кл. Н 03 К 5/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1239848, кл. Н 03 К 5/04, Н 03 К 5/156, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЪ|М

ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение может быть использовано в системах автоматического управления, например, щаговыми двигателями. Цель

„„SU„„1401583 A 1 изобретения — упрощение устройства и повышение надежности его работы — достигается за счет генерации выходной последовательности импульсов внутри самого устройства без привязки к внешней последовательности. Для этого в устройство дополнительно введены второй триггер, два дешифратора, коммутатор, блок сравнения и регистр. На чертеже показаны элементы И I, 2 и 3, элемент ИЛИ 4, счетчики 5 и 6, первый 7 и второй 8 триггеры, регистр 9, дешифраторы 10 I, o.ток

12 сравнения, коммутатор 3, запоминающее устройство 14, цифроаналоговый преобразователь !5, генератор 16 импульсов, управляющий транзистор 17 и шины: синхронизации 18, «Задание» 19, «Пуск»

20, «Сброс» 21, выходную 22. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приводятся в описании изобретения. 2 ил

140!583

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, например, щаговыми двигателями.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы за счет генерации выходной последовательности импульсов внутри самого устройства без привязки к внешней входной последовательности.

На фиг. 1 представлена структурная 10 схема устройства формирования импульсов управления шаговым двигателем; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство формирования импульсов управления шаговым двигателем содержит первый 1, второй 2 и третий 3 элементы И, элемент ИЛИ 4, первый 5 и второй

6 счетчики, первый 7 и второй 8 триггеры, регистр 9, первый 10 и второй 11 дешифраторы, блок 12 сравнения, коммутатор 13, ПЗУ 4, LIAII 15, генератор 16 импульсов, управляющий транзистор 17, шину 18 синхронизации, шину 19 «Задание», шину 20 «Пуск», шину 21 «Сброс», выходную шину 22.

В устройстве формирования импульсов управления шаговым двигателем вторые входы первого 1 и второго 2 элементов

И подключены к первому входу первого счетчика 5 и шине 18 синхронизации устройства формирования импульсов управления шаговым двигателем, выходы — к вхо30 дам второго счетчика 6, а первые входык выходам первого триггера 7, первый вход которого связан с выходом блока 12 сравнения, а второй — с третьим входом второго счетчика 6, с вторым входом второго триггера 8 и с выходом элемента

ИЛИ 4, первый вход которого соединен с шиной 21 «Сброс», а второй — через второй дешифратор 11 — с группой выходов первого счетчика 5, второй вход которого подключен к шине 20 «Пуск», к входу 40 регистра 9 и к первому входу второго триггера 8, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 3, выходом связанного с выходной шиной 22 информации устройства, а первым входом через генератор 16 импульсов, управляющий транзистор 17, ЦАП 15 — с ПЗУ 14, группой входов подключенного к коммутатору 13, вход которого через первый дешифратор 10 связан с группой выходов вторс,го счетчика 6, с группой входов коммутатора 13 и первой группой входов блока 12 сравнения, вторая группа входов которой связана с группой выходов регистра 9, группа входов которого соединена с группой входов первого счетчика 5 и группой входов «Задание» шины 19 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии второй триггер 8 находится в состоянии «0». Сигнал состояния логического «О» запрещает прохождение на выход устройства формирования импульсов управления шаговым двигателем через третий элемент И 3 частоты с генератора 16 импульсов, первый триггер 7 находится в состоянии «О» второго выхода и в состоянии «1» первого выхода. Сигнал состояния логической «1» дает разрешение на прохождение последовательности импульсов с входной шины 18 синхронизации через первый элемент И 1 на суммирующий вход второго счетчика 6, который находится в состоянии «О», и через коммутатор

13 опрос ПЗУ не происходит, а следовательно, с ЦАП !5 снимается постоянное напряжение, которое приложено к базовому переходу управляющего транзистора 17, включенного в цепь обратной связи генератора 16. Используя линейный участок вольт-амперной характеристики транзистора, можно линейно менять частоту генератора 16.

По сигналу «Пуск» с входной шины 20 в первый счетчик 5 и регистр 9 записывается значение «Задание» с группы входных шин 19, определяющее путь, который необходимо отработать приводу, выраженный в количестве тактов, генерируемых в обратной связи при отработке данного привода. Второй триггер 8 устанавливается в состояние «1» и разрешает прохождение частоты с генератора 16 импульсов, тем самым приводя в работу шаговый двигатель. Посредством шагового двигателя привод начинает отработку задания. С отработкой задания в обратной связи вырабатываются такты, пропорциональные элементарным значениям пути, которые поступают по шине 18 на вход синхронизации устройства, тем самым, пройдя через первый элемент И 1, накапливаются во втором счетчике 6. Значения выходных разрядов второго счетчика 6, пройдя коммутатор 13, производят опрос соответствующих ячеек ПЗУ 14, выходные значения которых, преобразованные в ЦАП 15, поступают на управляющий транзистор 17, который в свою очередь управляет выходной последовательностью с генератора 16. Значения, записанные в ПЗУ 14, распределены таким образом, чтобы учитывать динамику работы шагового двигателя при пуске и останове.

С накоплением во втором счетчике 6 числа, при котором с ячеек ПЗУ 14 снимается значение, определяющее максимальную частоту на шине 22 «Информация», а следовательно, скорость шагового двигателя (при оптимальных параметрах), посредством первого де шифратора 10 блокируется коммутаторр 13 таким образом, что постоянно происходит опрос последней ячейки ПЗУ 14 (точка А, фиг. 2).

С накоплением значения во втором счетчике 6, равного половине значения регистра 9, блок 12 сравнения выраба140!583 тывает сигнал, по которому происходит установка первого триггера 7, тем самым коммутируя прохождение сигналов синхронизации с шины 18 устройства на вычитающий вход второго счетчика 6, значение которого уменьшается. С блокировкой коммутатора 13 первым дешифратором ! 0 (точка В, фиг. 2) происходит опрос значениями второго счетчика 6 ячеек

ПЗУ 14 в обратном порядке, тем самым, соответственно, уменьшая частоту на выходе «Информация» устройства. С начала появления импульсов на шине 18 синхронизации первый счетчик 5 вычитает эти значения до обнуления, фиксируемые на втором дешифраторе 11, сигнал с которого. пройдя через элемент ИЛИ 4, сбросит второй триггер 8, тем самым запрещая прохождение частоты с генератора 16 через третий элемент И 3 и на шину 22 «Информация» устройства, и устанавливает первый триггер 7 в исходное состояние, а также второй счетчик 6 (точка С, фиг. 2).

С отработкой задания шаговым двигателем, время отработки которого меньше (точка А, фиг. 2), при котором шаговый двигатель выходит на оптимальный режим, блокировки коммутатора не происходит.

В остальном работа устройства аналогична описанному.

На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы устройства и его составных частей: а — установка задания по шине 19; б — сигнал «Пуск» (шина 20), установка триггера 8, запись задания в счетчик 5 и регистр 9; в — выход триггера 8; г — выход устройства (шина 22); д — сигналы синхронизации (шина 18); е— переключение ячеек ПЗУ 14; ж — выход ЦАП 15; з — прохождение значений счетчика 6 через коммутатор 13; и— выход дешифратора 10; к — выход блока

12 сравнения; л — выход элемента И I;

5 l0

35 м — выход элемента И 2; и выход дешифратора !!.

Фор.чили il 30 )pe) еHl)A

Устройство формироьання импульсов управления шаговым двигателем, содержащее триггер, выходами связанный с первымн входами второго элемента И и первого элемента И, второй вход которого цодкл)очен к шине синхронизации устройства, а второй вход триггера через элемент ИЛ! I связан с шиной сброса устройства, два счетчика импульсов, последовательно соединенные ПЗУ, LIAI I, управляющий транзистор, генератор импульсов и третий элемент И, отличающеегя тем, что, с цельк) упрощения устройства и повышения надежности его работы, в него введены второй триггер, два дешифратор», коммут»тор, блок сравнения и регистр, причем коммутатор группой выходов соединен с группой входов ПЗУ, его управляющие входы соединены с выходами дешифратор», а информационные входы коммутатора н дешифратора подключены к выходам второго счетчика и первой группе входов олока сравнения, выходом подключенного к первому входу первого триггера. а второй группой входов через регистр — к шине

«Задание» устройства и к первой группе входов первого счетчика импульсов, первым входом соединенного с вторыми входами первого и второго элементов И, выходами соединенных с входами второго c÷åò÷èка импульсов, а группа выходов первого счетчика через второй дешифратор — — с вторым входом элемента ИЛИ, а вторым входом — с шиной «Пуск» устройства, входом регистра и первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, к третьему входу второго счетчика импульсов, а выход через третий элемент И - — с информационным выходом устройства.

1401583

Составитель Г. Брынский

1 сдактор!1. Гунько Техред И. Верес 1(орректор И. Эрдейи

:Заказ 2540, 54 Тираж 928 Подписное

Б11ИИI!И 1 ос1дарственного когяитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Произво потаенно-полиграфинескос предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4