Контурная система программного управления

 

Контурная система программного управления относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение показателя добротности системы за счет формирования дополнительного корректирующего сигнала, который непосредственно зависит от ошибки воспроизведения контура. Устройство содержит две следящие системы, каждая из которых включает связанные между собой два реверсивных счетчика импульсов, два коммутатора и элементов ИЛИ, а также цифроаналоговый преобразователь, привод и датчик положения и общие для обеих следящих систем интерполятор, управляемый генератор импульсов, блок сравнения и блок задания максимально допустимой ошибки. Новым в системе являются связанные определенным образом два двоичных умножителя, блок вычисления ошибки воспроизведения контура и пересчетная схема,,а также в каждой из двух следящих систем два дополнительных реверсивных счетчика импульсов, триггер знака направления заданного движения, два коммутатора и четыре элемента ИЛИ. 9 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ы 1800446 А1 (si)s: G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "". "," -щ,",„,"„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4944923/24 (22) 25.03.91 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Институт кибернетики им. В.М,Глушкова и Институт электросварки им. E.Î.Ïàòîíà (72) Л.С.Житецкий и Г.А.Цыбулькин (56) Леппик К.В, О динамической точности двухкоординатных следящих систем с программным управлением. Сб. работ по вопросам электромеханики, вып.7, Изд-во АН

СССР, M.-Л., 1962, с. 50-59.

Авторское свидетельство СССР № 987578, кл. G 05 В 19/18, 1982. (54) КОНТУРНАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Контурная система программного управления относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение показателя добротности системы за счет формирования дополнительноИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности, в чертежных автоматах, газорезательных станках, сварочных машинах и другом автоматизированном оборудовании с программным управлением.

Цель предлагаемого изобретения — повышение показателя добротности системы.

При этом повышение показателя добротности обеспечивается введением простейших функциональных узлов цифровой вычислительной техники. го корректирующего сигнала, который непосредственно зависит от ошибки воспроизведения контура. Устройство содержит две следящие системы, каждая из которых включает связанные между собой два реверсивных счетчика импульсов, два коммутатора и элементов ИЛИ, а, также цифроаналоговый преобразователь, привод и датчик положения и общие для обеих следящих систем интерполятор, управляемый генератор импульсов, блок сравнения и блок задания максимально допустимой ошибки. Новым в системе являются связанные определенным образом два двоичных умножителя, блок вычисления ошибки воспроизведения контура и пересчетная схема, а также в каждой из двух следящих систем два дополнительных реверсивных счетчика импульсов, триггер знака направления заданного движения, два коммутатора и четыре элемента ИЛИ. 9 ил, Введение новой совокупности функциональных блоков и связей между ними обеспечивает формирование в отличие от известного решения на выходах вторых реверсивных счетчиков обеих следящих систем управляющих сигналов, содержащих кроме сигналов о текущих ошибках следящих систем дополнительные корректирующие сигналы, которые непосредственно зависят от ошибки воспроизведения контура, согласно зависимостям

n — 1 (t)= А(т) — К Х Л(Т1з9п ", (1)

1=1

0т

1800446

n — 1 б У1

oy (t) = д„ () + К Х A(IT)sign

i = 1

dt где дх (т), ду (t) — текущие ошибки следящих систем по координатам х и у, соответственно, х1 = хф), у1 = у1(т) — заданные значения положения исполнительного механизма контурной системы в каждый текущий момент времени по координате х и у соответственно;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

Л вЂ” величина, связанная с ошибкой воспроизведения контура зависимостью 15 (IF(nT)I Kp)signF.(nT)если1е(пТ)1 ð

Л(пТ)= (2)

О, если IF(nt)l < ер, 20 где я(пТ) — ошибка воспроизведения в дискретный момент времени t = nT(n = 1,2,...); ер — максимально допустимая ошибка;

Т вЂ” период квантования. 25

При этом частота f следования импульсов управляемого генератора, определяющая скорость воспроизведения контура, становится связанной с величиной Л(2) зависимостью 30

f = (1 — 1Л(nT)i)P;

2 (3) где F — опорная частота. 35

Из соотношения (1) с учетом (2) видно, что всякий раз, когда ошибка я воспроизведения начинает превышать по абсолютной величине величину максимально допустимой ошибки ер, происходит изменение кор- 40 ректирующих сигналов. Эти изменения будут продолжаться до тех пор, пока ошибка я воспроизведения не станет равной или меньшей ер, т.е. пока величина Лнестанет равной нулю. Но при ЛО частота f, 45 согласно (3), стремится к максимальному значению, равному F. В результате обеспечивается высокий показатель добротности, определяемый отношением скорости воспроизведения контура к ошибке воспроизведения.

Возможность повышения показателя добротности за счет введения дополнительныхх корректирующих сигналов, согласно (1), подтверждена путем моделирования контурной системы на ЭВМ ВЭСМ вЂ” 6, 55

На фиг. 1 изображена структурная схема контурной системы программного управления; на фиг, 2 — пример выполнения структурной схемы блоков вентилей; на фиг, x = X1 — C2, ду = gi1 — У2, (4) где х2 = x2(t), у2 = Y2(t) — фактические значения положения исполнительного механизма в каждый текущий момент времени t по координатам х и у соответственно (см.фиг,8).

Суммирующий вход реверсивного счетчика 1 данной следящей системы объединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 2 этой же следящей системы и подключен к выходу элемента 11 ИЛИ указанной следящей системы. Вычитающий вход реверсивного счетчика 1 данной следящей системы объединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 2 этой же следящей системы и подключен к выходу элемента 12

ИЛИ указанной следящей системы.

Реверсивные счетчики 2 предназначены для определения текущих значений уп3 — структурная схема двоичных умножителей; на фиг.4 — пример выполнения структурной схемы блока вычисления ошибки воспроизведения; на фиг,5 — пример выполнения структурной схемы блока сравнения; на фиг.6 — пример выполнения схемы блока задания максимально допустимой ошибки; на фиг.7 — пример выполнения структурной схемы управляемого генератора; на фиг.8— показаны заданное и фактическое положения исполнительного механизма контурной системы программного управления относительно контура в процессе его воспроизведения; на фиг.9 представлены графики изменения во времени ошибки воспроизведения контура (а) и скорости воспроизведения контура (б) в предлагаемом устройстве и в устройстве -прототипе, Контурная система программного управления (фиг,1) содержит две следящие системы, каждая из которых включает в себя четыре реверсивных счетчика 1-4, цифроаналоговый преобразователь 5, привод 6, датчик 7 положения исполнительного механизма, триггер 8 знака направления заданного движения, два коммутатора 9. 10 и шесть элементов 11 — 16, а также общие для контурной системы интерполятор 17, управляемый генератор импульсов 18, снабженный выходами 19 и 20, блок 21 сравнения, имеющий выходы 22, 23 и 24, блок 25 задания максимально допустимой ошибки, блок

26 вычисления ошибки воспроизведения контура; два двоичных умножителя 27, 28 и пересчетную схему 29.

Реверсивные счетчики 1 предназначены для определения текущих ошибок д, и

Оу следящих систем по двум координатам х и у соответственно:

1800446 равляющих сигналов о„и а следящихсистем по координатам х и у согласно соотношениям

a(t) = @(t) — ф fnT)sign (t) = g(t)+g(nTjsign —, dt

10 где ф (nT) — корректирующие сигналы.

Выходы реверсивных счетчиков 2 подключены ко входам цифро-аналоговых преобразователей 5. Цифра-аналоговые преобразователи предназначены для преобразования управля- 15 ющих сигналов (Ь и оу, представленных в цифровом виде, в аналоговую форму.

Цифра-аналоговые преобразователи 5 могут быть выполнены, например, в виде преобразователей кода во временной интервал. 20

Выходы цифра-аналоговых преобразователей 5 соединены со входами приводов

6. Каждый привод 6 включает усилитель мощности, двигатель и исполнительный механизм. При построении цифра-аналоговых 25 преобразователей 5 в виде преобразователей кода во временной интервал в качестве усилителя мощности, входящего в состав привода 6, может быть использован, в частности, усилитель, работающих в режиме 30 класса 0 (в режиме переключений).

Выходы приводов 6 связаны с датчиками 7 положения. Датчики положения предназначены для преобразования перемещений вдоль каждой координаты, 35 пропорциональные текущим углам поворота двигателей, в унитарный код — последовательности импульсов, текущие числа которых определяют координаты хг(т) и y>(t) фактического положения исполнительного 40 механизма контурной системы в момент времени t. Каждый из датчиков 7 положения снабжен двумя выходами, один из которых определяет перемещение исполнительного механизма в положительном 45 направлении, а другой — в отрицательном направлении, Выход датчика 7 положения исполнительного механизма каждой следящей системы, соответствующий положительному направлению движения исполнительного механизма, подключен к одному из двух входов элемента 11 ИЛИ этой же следящей системы, а выход датчика 7 положения, каждой следящей системы, соответствующий отрицательному 55 направлению движения исполнительного механизма, подключен к одному из двух входов элемента 12 ИЛИ этой же следящей системы.

Реверсивные счетчики 2 каждой следящей системы снабжены входами передачи параллельного кода. Вход передачи параллельного кода реверсивного счетчика

2 каждой следящей системы связан с первым выходом коммутатора 9 этой же следящей системы.

Коммутатор 9 предназначен для обеспечения периодической передачи с периодом времени Т содержимого одного из двух реверсивных счетчиков 3 или 4 в прямом параллельном коде в реверсивный счетчик 2 соответствующей следящей системы, а также для передачи состояния триггера 8 знака направления заданного движения в блок 26 вычисления ошибки воспроизведения. С этой целью каждый блок 9 содержит два входа передачи параллельного кода, подключенные к выходам всех N разрядов двух реверсивных счетчиков 3 и 4 и снабжен тремя управляющими входами. Первые управляющие входы обоих блоков 9 объединены между собой и подключены к выходу 19 управляемого генератора 18, Два других управляющих входа блока 9 каждой следящей системы подключены к выходам триггера 8 знака другой следящей системы, Для обеспечения связи двух выходов каждого триггера 8 с блоком 26 через блоки 9 последние снабжены дополнительными вторым и третьим выходами, Коммутатор 9 может быть выполнен, например, так, как показано на фиг,2. Блок содержит одну группу логических элементов, включающих элементы 30 и 31 И и элемент 32 ИЛИ, вторую группу элементов, включающих элементы 33 и 34 И и элемент

35 ИЛИ, а также элементы 36 и 37 И. Каждый элемент 32 ИЛИ имеет два входа, соединенные с выходом элементов 30 и 31 И, а элемент 35 ИЛИ имеет два входа, соединенные с выходами 33 и 34 элементов И. Каждый элемент 30, 31, 33,34 в двух группах логических элементов имеет три входа, а элементы

36 и 37 имеют два входа, Первые входы всех элементов 30, 31, 33, 34, 36, 37 объединены между собой и образуют управляющий вход

38 блока вентилей. Вторые входы всех элементов 30, 33, 36 объединены между собой и образуют управляющий вход 39. Вторые входы всех элементов 31, 34, 37 объединены между собой и образуют управляющий вход

40. Совокупность третьих входов всех элементов 30, 33 образуют первый вход передачи параллельного кода, а совокупность входов всех элементов 31, 34 образуют второй вход передачи параллельного кода. При этом число элементов 30, 31, 33, 34 одинаково и равно числу N разрядов реверсивных счетчиков 1 — 4 (фиг.1), включая старший N-й

1800446 разряд (разряд знака), причем для координаты х третий вход каждого элемента 30 (фиг.2) подключен к нулевому выходу триггера соответствующего разряда реверсивного счетчика 4 (фиг.1), а третий вход каждого элемента 33 (фиг,2) — к единичному выходу триггера соответствующего разряда этого же счетчика 4(фиг.1), аналогично третий вход каждого элемента 31 (фиг.2) подключен к нулевому выходу триггера соответствующего триггера соответствующего разряда реверсивного счетчика 3 (фиг.1), а третий вход каждого элемента 34 (фиг,2) — к единичному выходу триггера соответствующего разряда этого же счетчика 3 (фиг.1). Для координаты у третий вход каждого элемента

30 (фиг.2) подключен к нулевому выходу триггера соответствующего разряда реверсивного счетчика 3 (фиг.1), а третий вход каждого элемента 33 (фиг.2) — к единичному выходу триггера соответствующего разряда этого же счетчика 3 (фиг,1), аналогично, третий вход каждого элемента 31 (фиг,2) подключен к нулевому выходу триггера соответствующего разряда реверсивного счетчика 4 (фиг,1), а третий вход каждого элемента 34 (фиг,2) — к единичному выходу триггера соответствующего разряда этого же счетчика 4 (фиг,1). Управляющий вход 38 (фиг,2) блока 9 вентилей (фиг,1) подключен к выходу 19 управляемого генератора 18, Управляющий вход 39 (фиг,2) подключен к нулевому выходу триггера 8 знака (фиг,1), а управляющий вход 40 (фиг,2) подключен к единичному выходу этого же триггера 8 (фиг.1). Совокупность выходов всех элементов 32, 35 (фиг.2) образует первый выход коммутатора 9 (фиг.1), причем выходы элементов 32 (фиг.2) служат для подключения к нулевым входам триггеров соответствующих разрядов реверсивного счетчика 2 (фиг.1), а выходы элементов 35 (фиг,2) служат для подключения к единичным входам этих же триггеров разрядов. Выходы элементов 36 и 37 образуют соответственно вторые и третьи выходы блока 9 вентилей (фиг.1), соединенные со входами блока 26 вычисления ошибки воспроизведения, Триггеры 8 знака направления заданного движения, выходы которых связаны с коммутатором 9, предназначены для определения текущего знака направления

sign

dх1 . dy и sign d движения вдоль

dt б соответствующей координаты х и у. С этой целью нулевой вход одного триггера 8 подключен к выходу интерполятора 17 координаты х, соответствующему положительному направлению движения по этой координате, а единичный вход этого же триггера подключен к выходу интерполятора 17 этой же координаты, соответствующему отрицател ь5 ному направлению. Аналогичным образом нулевой и единичный входы другого триггера 8 подключены к выходам интерполятора 17 координаты у соответствующим положительному и отрицательному направ10 лениям движения вдоль этой координаты.

Двоичный умножитель 27 предназначен для определения произведения абсолютного значения ошибки 16x(nT) I по координате х, определяемой периодически в дискрет15 ные моменты времени t = nT, и абсолютного значения Ip з1п (nT)I, где угол р (nT) есть угол между направлением касательной к контуру в т. Р> и направлением оси ох в момент времени с = nT (см.фиг,8).

20 Двоичный умножитель 28 предназначен для определения произведения абсолютного значения ошибки Ig(nT) I по координате у, определяемой в те же дискретные моменты времени t = nT. и абсолютного значения

25 величины cos p (nT). Двоичный умножитель

27снабжен входом передачи параллельного кода, предназначенным для ввода абсолютной величины IBx(nT) I, a двоичный умножитель 28 — аналогичным входом, 30 предназначенным для ввода абсолютной величины ду(пТ) I. Двоичный умножитель

27 снабжен двумя другими входами, которые предназначены для ввода абсолютной величины Ihy(nT) I, представленной в уни35 тарном коде и представляющей собой приращение по координате у, отнесенное к моменту времени (см.фиг,8). Двоичный умножитель 28 также снабжен двумя другими входами, которые предназначены для ввода

40 абсолютной величины Ih,x(nT)l, представленной в унитарном коде и представляющей собой приращение по координате х, отнесенное к тому же моменту времени t = пТ, Каждый двоичный умножитель 27 и 28 снаб45 жен также входом начальной установки.

Входы передачи параллельного кода двоичных умножителей 27 и 28 соединены с выходами соответствующего коммутатора

50 10. Два других входа двоичного умножителя

27 подключены к двум выходам по координате у интерполятора 17, а два других входа двоичного умножителя 28 — к двум выходам по координате х интерполятора 17. Входы

55 начальной установки обоих двоичных умножителей 27 и 28 объединены с управляющими входами блоков 10 вентилей и связаны с выходом 19 управляемого генератора 18, а выходы этих же двоичных умножителей со1800446

1 (фиг.1), отводимых под абсолютное значение ошибки д(имеется в виду ошибка дх или 15 ду без учета старшего знакового разряда), Делитель 41 частоты (фиг,3) имеет вход 46, подключенный к выходу элемента 45 ИЛИ, и вход 47 начальной установки. Выходы делителя 41 связаны с одними входами группы 20 элементов 43 И, другие входы которых соединены с единичными выходами триггеров разрядов регистра 42, Выходы всех элементов 43 И соединены со входами элемента 44

ИЛИ. Выход элемента 44 ИЛИ образует выход 25 единены со входами блока 26 вычисления ошибки воспроизведения.

Оба двоичных умножителя 27 и 28 могут быть выполнены однотипными в соответствии со схемой, представленной на фиг.3.

Двоичный умножитель содержит делитель

41 частоты, регистр 42, группу элементов 43

И, элемент 44 ИЛИ и элемент 45 ИЛИ. Регистр 42 предназначен для запоминания в прямом параллельном коде абсолютной величины ошибки (д (nT) l. Регистр выполнен на триггерах и содержит N-1 разрядов, равных числу разрядов в реверсивном счетчике двоичного умножителя, вход 47 начальной установки делителя 41 частоты образует вход начальной установки двоичного умножителя, единичные и нулевые входы триггеров разрядов регистра 42 образуют вход передачи параллельного кода, а два входа элемента 45 ИЛИ образуют два входа двоичного умножителя, которые предназначены для подключения к соответствующим двум выходам интерполятора 17 (фиг.1).

Коммутатор 10, одни выходы которых связаны со входами передачи параллельного кода двоичных умножителей 27 и 28, своими входами подключены к выходам разрядов реверсивных счетчиков 1 Коммутатор 10 предназначен для передачи абсолютного значения ошибки 10 (nT)l из реверсивных счетчиков 1 в прямом параллельном коде в соответствующие двоичные умножители в дискретные моменты времени t = пТ, а также для передачи в соответствующие дискретные моменты времени состояния триггера старшего N-го разряда реверсивного счетчика 1 определяющее знак величины ошибки sign д (пТ), в блок 26 вычисления ошибки воспроизведения.

Каждый коммутатор 10 в принципе может быть выполнен точно так же, как и коммутатор 9 в соответствии со схемой, изображенной на фиг.2. В этом случае первый вход передачи параллельного кода коммутатора 10, образуемый третьими входами всех элементов 30, 33 (фиг.2) служит для передачи прямого кода содержимого реверсивного счетчика 1 (фиг.1), а второй вход

55 передачи параллельного кода коммутатора

10, образуемый третьими входами элементов 31, 34 (фиг.2), служит для передачи обратного кода содержимого того же реверсивного счетчика 1 (фиг,1). С этой целью третий вход каждого элемента 31 (фиг.2) объединяется с третьим входом одного элемента 33 и подключается к единичному выходу одного из N-1 триггеров разряда реверсивного счетчика 1 (фиг.1), за исключением старшего N-ro разряда (разряда знака), а третий вход каждого элемента 30 (фиг.2) объединяется с третьим входом одного элемента 34 и подключается к нулевому выходу триггера соответствующего N-1 разрядов реверсивного счетчика 1 (фиг,1), за исключением старшего N-го разряда (разряда знака). Нулевой же выход старшего N-го триггера разряда реверсивного счетчика 1 подключается ко входу 39 (фиг.2), а единичный выход этого же триггера подключается ко входу 40. При этом каждый из N-1 выходов элементов 32 подключается к нулевому входу соответствующего триггера разряда регистра 42 (фиг.3), входящего в состав двоичного умножителя, а каждый из N-1 выходов элементов 35 (фиг.2) подключается к единичному входу соответствующего триггера разряда регистра 42 (фиг,3). Выходы же элементов 36 и 37 (фиг,2) в данном случае образуют соответственно вторые и третьи выходы коммутатора 10 (фиг.1), соединенные со входами блока 26 вычисления ошибки воспроизведения, Блок 26 вычисления ошибки воспроизведения контура, со входами которого соединены вторые и третьи выходы блоков 9 вентилей, вторые и третьи выходы обоих коммутаторов 10 и выходы двоичных умножителей 27 и 28, предназначен для получения в унитарном коде ошибки воспроизведения е в каждый дискретный момент времени t = nT в соответствии с выражением е(пТ) = дх(пТ)сов фпТ) — ду(п T)sin p (пТ). (6)

Блок 26 вычисления ошибки воспроизведения контура снабжен двумя выходами, связанными с двумя входами блока 21 сравнения, и предназначенными для передачи в унитарном коде в блок сравнения величины

e(n T). Пример выполнения блока 26 вычисления ошибки воспроизведения показан на фиг.4. Блок вычисления ошибки воспроизведения контура содержит четыре триггера

48 — 51, которые п редназначен ы для за поминания в каждый дискретный момент времени

t = пТ знаков ошибок sign д,(пТ), sign ду(пТ) и знаков направления движения вдоль каж1800446

12 у1 мен

sign I t = n T, а также восемь элементов

dt

52 — 59 И и два элемента 60, 61 ИЛИ, причем 5 (фиг триггеры 48 и 50 предназначены для запоминания знаков sign д, (пТ) и sign ду(пТ) соед соответственно, а триггеры 49 и 51 — для оши б х1 для запоминания знаков sign

dt

AT N и

dxi с за

sign I t = nT соответственно. Нулевой

dt и единичный входы триггера 48 соединены пар соответственно с выходами элементов 36 и (n

37 коммутатора 10 (фиг,2), предназначенного для передачи параллельного кода ошибки д,, а нулевой и единичный входы триггера 50 этои (фиг.4) соединены соответственно с выходами элементов 36 и 37 блока 10 вентилей сна (фиг,2), предназначенного для передачи па- 0 вых

- 20 вых раллельного кода ошибки ду, Нулевой и еди- чин ничный входы триггера 49 (фиг.4) соединены 23 соответственно с выходами элементов 36 и код

37 того блока вентилей (фиг.2), входы 39 и 40 со которого связаны с выходами триггера 8 5 вых

25 знака направления движения (фиг.1) вдоль, вхо координаты у, а нулевой и единичный входы чен триггера 51 (фиг.4) соединены соответствен- Л(п но с выходами элементов 36 и 37 того блока бло вентилей (фиг,2), входы 39 и 40 которого нач

30 связаны с выходами триггера.8 знака на- ход правления движения (фиг,1) вдоль координаты х.

Каждый элемент 52 — 59 И (фиг.4) снаб- Это жен тремя входами. При этом первые входы 35 чик элементов 52 и 54 объединены между собой и д и подключены к нулевому выходу триггера рев

48, а первые входы элементов 53 и 55 объе- меж динены между собой и подключены к еди- дов ничному выходу триггера 48, вторые входы сра

40 элементов 52 и 55 объединены между собой вых и подключены к нулевому выходу триггера вых

49, а вторые входы элементов 53 и 54 объе- рои динены между собой и подключены к еди- вер ничному выходу триггера 49, третьи входы объ

45 элементов 52, 53, 54 и 55 объединены между из собой и образуют вход блока 26 вычисления вхо ошибки воспроизведения (фиг.1), с которым под связан выход элементы 44 (фиг.3), входяще- явл го в состав двоичного умножителя 27 (фиг.1), ош

Аналогичным образом подключены к пер выходам триггеров 50 и 51 (фиг.4) первые и 63 вторые входы элементов 56, 57, 58 и 59. 66

Третьи же входы этих элементов объединв- ни ны между собой и образуют вход блока 26 хо

55 х вычисления ошибки воспроизведения ост (фиг.1), с которым связан выход элемента 44 Вь (фиг.3), входящего в состав двоичного умножителя 28 (фиг.1), Выходы элементов 52, 53, вы

58 и 59 (фиг.4) связаны со входами зяамвнта щи

d х1 дой из координат sign

dt

I t= nT, 60, а выходы элементов 54, 55, 56 и 57 связаны со входами элемента 61, Выходы элетов 60 и 61 образуют выходы блока 26 исления ошибки воспроизведения .1).

Блок 21 сравнения, два входа которых инены с выходом блока 26 вычисления бки воспроизведения, предназначен сравнения ошибки воспроизведения

) B дискретные моменты времени t = пТ данной максимально допустимой ошибео (см,фиг,8) и получения в унитарном и аллельном двоичном кодах величины

T) превышения ошибки воспроизведея (nT) над максимально допустимой бкой ео согласно соотношениям (2). С целью блок 21 связан с блоком 25 задамаксимально допустимой ошибки и бжен тремя выходами 22, 23 и 24, причем од 22 предназначен для передачи велиы Л(пТ) в параллельном коде, а выходы и 24 — этой же величины в унитарном е. Выход 22 блока сравнения соединен входом управляемого генератора 18, а оды 23 и 24 этого же блока соединены со дами пересчетной схемы 29. Для обеспеия возможности получения величины

T) в дискретные моменты времени t = пТ к 21 сравнения снабжен также входом альной установки, подключенным к выу 19 управляемого генератора 18, Блок 21 сравнения может быть выпол, например, так, как показано на фиг,5. т блок содержит три реверсивных счета 62. 63, 64, триггер 65, элемент 66 ИЛИ ва элемента 67, 68 И. Входы сложения ерсивных счетчиков 62 и 63 объединены ду собой, связаны с одним из двух вхоэлемента 67 И и образуют вход, блока 21 внения (фиг.1), к которому подключен од элемента 60 ИЛИ (фиг,4), являющийся одом блока 26 вычисления ошибки воспзведения (фиг,1), Входы вычитания ресивных счетчиков 62 и 63 (фиг.5) также единены между собой, связаны с одним двух входов элемента 68 И и образуют д блока 21 сравнения (фиг,1), к которому ключен выход элемента 61 ИЛИ (фиг,4), яющийся выходом блока 26 вычисления ибки воспроизведения (фиг.1), Выходы еполнения реверсивных счетчиков 62 и (фиг.5) соединены со входами элемента

ИЛИ, выход которого подключен к едичному входу триггера 65. Единичный выд этого триггера соединен с двумя альными входами элементов 67 и 68 И.

ixop элемента 67 И связан со входом слония реверсивного счетчика 64 и образует ход 23 (фиг.1) блока 21 сравнения, являюйся одним из двух выходов для передачи

1800446

15 (8) Реверсивные счетчики 62 и 63 (фиг.5) 20 снабжены соответственно входами 69 и 70

30

М1 1+1092 ео (7) в унитарном коде положительного значения величины Л(пТ), которая определяется согласно формуле (4). Выход элемента 68 И (фиг.5) связан со входом вычитания реверсивного счетчика 64 и образует выход 24 (фиг.1) блока 21 сравнения, являющийся вторым выходом для передачи в унитарном коде отрицательного значения величины Л (nTj.

Выходы разрядов реверсивного счетчика 64(фиг.5) образуют выход 22 (фиг.1) блока

21 сравнения. Этот выход служит для передачи параллельного кода величины Л(пТ).

Реверсивный счетчик 64 (фиг.5) так же, как и реверсивные счетчики 62 и 63 снабжены входами установки в "0", Эти входы объединены между собой, связаны с нулевым входом триггера 65 и образуют вход начальной установки блока 21 сравнения (фиг.1), параллельной передачи кода, причем вход

69 служит для передачи прямого параллельного кода величины ео, а вход 70 — для передачи обратного параллельного кода этой же величины, Число разрядов реверсивных счетчиков 62, 63 определяется из соотношения а число разрядов реверсивного счетчика 64 равно числу N, причем старший разряд этого счетчика является знаковым.

Блок 25 задания максимально допустимой ошибки может быть достаточно просто выполнен на переключательных элементах так, как показано на фиг.б. Этот блок содержит группу двухполюсных переключателей

71, число которых равняется числу реверсивных счетчиков 62 и 63 (фиг.5). При этом положение переключателей 71 однозначно определяется кодом величины оо . Контакты

72 и 73 всех переключателей 71 объединены между собой и подключены к шине логического "0", а контакты 74 и 75 этих же переключателей также объединены между собой и подключены к шине логической "1", Выходы средних точек 76 и 77 всех переключателей 71 образуют выход блока 25 задания максимально допустимой ошибки (фиг.1), причем выходы средних точек 76 служат для передачи прямого кода величины яо и соединены со входом 69 (фиг.5) блока 21 сравнения (фиг.1), а выходы средних точек 77 (фиг.б) всех переключателей 71 служат для передачи обратного кода величины ео и соединены со входом 70 (фиг.5) блока сравнения (фиг.1). Число групп двухполюсных переключателей 71 (фиг.б) равно числу N1

55 разрядов реверсивных счетчиков 62 и 63 (фиг.5), Управляемый генератор 18 (фиг.1), вход которого соединен с выходом 22 блока 21, предназначен для задания темпа работы интерполятора 17, определяемого частотой

f следования импульсов в зависимости от величины Ь(пТ) согласно формуле (3), а также для задания дискретных моментов времени t = nT с периодом

С этой целью управляемый генератор снабжен двумя выходами 19 и 20, причем выход

19 служит выходом для задания дискретных моментов времени t = nT, а выход 20 служит выходом для задания темпа работы интерполятора 17, Пример выполнения управляемого генератора 18 показан на фиг.7, Управляемый генератор состоит из задающего генератора 78, двоичного умножителя 79, делителя

80 частоты и блока 81 вентилей. Блок 81 вентилей снабжен управляющим входом, который подключен к выходу делителя 80 частоты, а также входом передачи параллельного кода, образующим вход управляемого генератора 18 (фиг.1). Блок 81 (фиг,7) может быть выполнен так, как показано на фиг.2. При этом единичные выходы всех разрядов (за исключением старшего разряда) реверсивного счетчика 64(фиг.5), входящего в состав блока 21 сравнения (фиг.1), связаны с третьими входами элементов 34 И (фиг.2), нулевые выходы указанных разрядов реверсивного счетчика 64 (фиг,5) связаны с третьими входами элементов 31 И (фиг.2), нулевой выход старшего разряда (разряда знака) реверсивного счетчика 64 (фиг.5) соединен со входом 39 (фиг,2), единичный выход старшего разряда счетчика 64 (фиг.5) соединен со входом 40 (фиг,2). Вход 38 служит управляющим входом блока 81 вентилей (фиг.7). Выход блока 81 вентилей подключен к одному входу двоичного умножителя 79, К другому входу этого двоичного умножителя подключен задающий генератор 78, Двоичный умножитель 79 может быть выполнен по схеме, показанной на фиг.3. При выполнении указанного двоичного умножителя по схеме, показанной на фиг.3, с блока 81 вентилей, выполненной по схеме, показанной на фиг,2, выходы элементов 32 ИЛИ(фиг.2) должны быть связаны с нулевыми входами триггеров разрядов регистра 42 (фиг.3), а выходы элементов 35

ИЛИ (фиг.2) должны быть связаны с единичными входами триггеров разрядов регистра

1800446 жительному единичному приращению величины К Л(пТ), где К < 1 — коэффициент пересчета. Два других входа элементов 14 и 15

ИЛИ обеих следящих систем объединены

5 между собой и соединены с выходом пересчетной схемы 29, соответствующим отрицательному единичному приращению величины К Л (nT).

Пересчетная схема 29 может быть вы0 полнена, например, в виде двух однотипных делителей частоты или двоичных умножителей. В последнем случае двоичный умножитель может быть выполнен как показано на фиг,3. При этом регистр 42 служит для зада15 ния величины коэффициента К, причем сам регистр 42 может быть выполнен на переключательных элементах аналогично схеме блока задания максимально допустимой ошибки, показанной на фиг.6, 20 Выход элемента 13 ИЛИ (фиг,1) данной следящей системы связан с суммирующим входом реверсивного счетчика 3 этой же следящей системы, а выход элемента 14 ИЛИ данной следящей системы связан с вычитаю25 щим входом реверсивного счетчика 3 указанной следящей системы. Выход элемента

15 ИЛИ данной следящей системы связан с суммирующим входом реверсивного счетчика 4 этой же следящей системы, а выход

30 элемента 16 ИЛИ данной следящей системы связан с вычитающим входом реверсивного счетчика 4 указанной следящей системы.

Реверсивный счетчик 3 следящей системы по координате х предназначен для опре35 деления в дискретные моменты времени величины

C+ (nT) = дх(пТ)+ (пТ); (9) 40 реверсивный счетчик 4 следящей системы по координате х предназначен для определения в дискретные моменты времени величины

9 (nT) = дх(пТ) — ((пТ);

45 (10) 6 (пТ) = ду(пT)+ ((ïÒ); реверсивный счетчик 4 следящей системы

55 по координате у предназначен для определения в дискретные моменты времени величины

И (пТ) = ду(пТ)+ ((nT); (12) 42 (фиг,3). При этом задающий генератор 78 (фиг.7) должен быть соединен с одним из входов элемента 45 ИЛИ (фиг.3), Выход элемента 44 ИЛИ является выходом двоичного умножителя 79 (фиг.7) и образует выход 20 (фиг.1) управляемого генератора 18. Этот выход связан со входом делителя частоты (фиг.7), Выход этого делителя частоты образует выход 19 (фиг.1) управляемого генератора 18, Выход 20 управляемого генератора 1

18 подключен ко входу интерполятора 17.

Интерполятор предназначен для формирования в унитарном коде заданных значений х (т), у (т) положения исполнительного механизма контурной системы программного управления в каждый текущий момент времени с по координатам х и у. В качестве интерполятора 17 может быть использован, в частности, линейный интерполятор. В этом случае он может быть выполнен на базе двух однотипных двоичных умножителей, имеющих общий делитель частоты, к входу которого должен быть подключен выход 20 управляемого генератора 18, Интерполятор 17 снабжен двумя выходами для передачи в унитарном коде величины x>(t) и двумя выходами для передачи в унитарном коде величины у (1). При этом один из двух выходов для передачи величины хф) предназначен для передачи единичных положительных приращений этой величины, а другой — для передачи единичных отрицательных приращений указанной величины, один из двух выходов для передачи величины у (1) предназначен для передачи единичных положительных приращений этой величины, а другой — для передачи единичных отрицательных приращений данной величины. Каждый из двух выходов интерполятора 17 соответствующий положительному приращению заданного положения исполнительного механизма по данной координате соединен со вторым входом элемента 12 ИЛИ следящей системы этой же координаты, а каждый из двух выходов интерполятора, соответствующий отрицательному приращению заданного положения исполнительного механизма соединен со вторым входом элемента 11 ИЛИ следящей системы этой же координаты.

К выходу элемента 11 ИЛИ каждой следящей системы подключены одни входы элементов 13, 15 ИЛИ этой же следящей системы, к выходу элемента 12 ИЛИ каждой следящей системы подключены одни входы элементов 14, 16 ИЛИ этой же следящей системы. Два других входа элементов 13, 16

ИЛИ обеих следящих систем объединены между собой и соединены с выходом пересчетной схемы 29, соответствующим полореверсивный счетчик 3 следящей системы по координате у предназначен для определения в дискретные моменты времени величины

1800446 где величина ф (пТ) в формулах (7) — (10) определяется соотношением

n — 1 ((n7) = К Х Ь(пТ), (13) ! =1 которое является дискретным аналогом корректирующей величины типа интеграла

К ) Л(t)dt. о

Контурная система программного управления работает следующим образом.

Перед началом работы проводятся следующие подготовительные операции, Во все реверсивные счетчики 1, 2, 3, 4 обеих следящих систем (фиг.1), реверсивные счетчики 62, 63,и 64 (фиг.5) блока 21 сравнения (фиг,1) и регистры 42 {фиг.3) двоичных умножителей 27, 28 (фиг.1) заносится число ноль.

В регистр 42 (фиг.3) двоичного умножителя 79 (фиг.7), входящего в состав управляемого генератора 17 (фиг.1), заносится число 2 В блоке 25 задания максимально допустимой ошибки устанавливается в двоичном коде число ео путем определенной комбинации положений двухполюсных переключателей 71 (фиг,6). При этом на выходе двоичного умножителя 79 (фиг.7) управляемого генератора 18 (фиг.1) возникает последовательность импульсов с частотой f < F, где F — частота задающего генератора 78 (фиг.7), а на выходе делителя 80 частоты — последовательность импульсов с частотой fo = 1/Т, где период Т связан с величиной 1 зависимостью (8). Последовательность импульсов с частотой f с выхода 20 (фиг.1) поступает на вход интерполятора 17, а последовательность импульсов с частотой f, с выхода 19 поступает на первые управляющие входы обоих блоков 9 вентилей, на управляющие входы обоих блоков 10 вентилей, на входы начальной установки двоичных умножителей 27 и 28 и блока 21 сравнения. В результате на выходах интерполятора 17 образуются последовательности импульсов, представляющие собой унитарные коды заданного перемещения х1(т) и у1(т) исполнительного механизма по координатам х, у в текущий момент времени

t. При этом на выход интерполятора 17, соответствующий положительному направлению заданного движения вдоль координаты х, поступают импульсы только тогда, когда

dx>

sign — =+1, а на выход интерполятора, dt соответствующий отрицательному направлению заданного движения вдоль этой же координаты х, поступают импульсы только

dx> тогда, когда sign = -1. Аналогичным

5

55 образом поступают импульсы на выходы интерполятора, соответствующие положительному и отрицательному направлениям движения вдоль координаты у. Общее число импульсов (с учетом знака), поступивших с выходов интерполятора 17 к текущему моменту времени t, однозначно определяют в этот момент времени заданное положение исполнительного механизма, которое условно изображено на фиг.8 точкой Р>.

При этом движение точки Р по контуру происходит со скоростью, определяемой частотой f, Поскольку же период Т следования импульсов на выходе 19 (фиг.1) управляемого генератора 18 определяется соотношением (8), то, независимо от скорости движения точки Р {фиг.8) по контуру, всякий раз, когда на выходе 19 (фиг.1) возникает импульс, точка Р (фиг.8) перемещается по контуру на одно и то же расстояние, равное 2 (выраженное в числе импульсов).

B том случае, когда в данный момент времени t заданное направление движения по данной координате является положительным, импульсы с выходов интерполятора 17 через элемент 11 ИЛИ поступают на суммирующие входы реверсивных счетчиков 1 и 2. Если же заданное направление движения по данной координате является отрицательным, импульсы с выхода интерполятора 17 через элемент 12 ИЛИ поступают на вычитающие входы этих же реверсивных счетчиков, Содержимое реверсивных счетчиков 2 определяют величины управляющих сигналов, которые через цифроаналоговые преобразователи

5 поступают на входы приводов 6. При положительном направлении движения исполнительного механизма по данной координате в данный момент времени импульсы с одного из выходов да чика 7 через элемент 12 ИЛИ поступают на вычитающие входы реверсивных счетчиков 1 и 2 следящей системы этой же координаты, а при отрицательном направлении движения исполнительного механизма по данной координате в данный момент времени t импульсы с другого выхода датчика 7 через элемент 11 ИЛИ поступают на суммирующие входы реверсивных счетчиков 1 и 2 той же следящей системы, В результате в реверсивных счетчиках 1 B каждый момент времени t образуются текущие ошибки дх(т) и ду(т) по двум координатам х и у соответственно, определяемые согласно выражению (4). Величины текущих ошибок д () и ду(т) в момент времени т однозначно определяют фактическое положение исполнительного механизма в этот же момент времени t, которое на фиг,8 условно изобра19

1800446

5

30

55 жено точкой Р2 с текущими координатами хг(1), уг(т), При этом сами текущие ошибки д (1) и ду(1) могут быть положительными, отрицательными и равными нулю, причем если ошибка является положительной, то эта ошибка получается в реверсивном счетчике

1 (фиг.1) в прямом двоичном коде, а если ошибка является отрицательной, то она в реверсивном счетчике 1 получается в дополнительном коде. B первом случае единичный выход старшего N-ro разряда реверсивного счетчика 1 находится в положении "0", а во втором случае единичный выход старшего разряда реверсивного счетчика 1 находится в положении "1".

Каждый раз при перемещении точки Р1 (фиг.8) по контуру на расстояние, равное

2, периодически с периодом времени Т содержимое реверсивного счетчика 1 (фиг,1) следящей системы по координате х передается через блок 10 вентилей в регистр 42 (фиг.3) двоичного умножителя 28 (фиг,1), При этом содержимое реверсивного счетчика 1 передается в прямом коде, если в момент передачи единичный выход триггера старшего разряда реверсивного счетчика 1 находится в положении "0", и в обратном коде, если единичный выход триггера старшего разряда реверсивного счетчика 1 находится в положении "1", Аналогичным образом осуществляется передача содержимого реверсивного счетчика 1 следящей системы по координате у через другой блок

10 вентилей в регистр 42 (фиг,З) двоичного умножителя 28 (фиг.1). Передача осуществляется следующим образом. Импульсы с выхода 20 управляемого генератора 18 с периодом Т поступают на вход 38 (фиг.2), образующий управляющий вход блока 10 вентилей (фиг,1), При этом, если в момент поступления импульсов на вход 38 (фиг,2) единичный выход триггера старшего разряда реверсивного счетчика 1 (фиг.1) находится в положении "0", то эти импульсы поступают через элементы 30 и 32 (фиг.2) на нулевой вход триггера разряда регистра 42 (фиг.3), когда нулевой выход соответствующего триггера разряда реверсивного счетчика 1 (фиг.1) находится в состоянии "1", а когда этот же триггер разряда реверсивного счетчика 1 находится в состоянии "0", то указанные импульсы поступают через элементы 33 и 35 (фиг.5) на единичный вход триггера разряда регистра 42 (фиг,З), Если же в момент поступления импульсов на вход 38 (фиг.2) единичный выход старшего разряда реверсивного счетчика 1 (фиг,1) находится в положении "1", то эти импульсы поступают через элементы 31 и 32 (фиг,2) на нулевой вход триггера разряда регистра 42 (фиг.3), когда нулевой выход соответствующего триггера разряда реверсивного счетчика 1 (фиг,1) находится в состоянии "0", а когда этот же триггер разряда реверсивного счетчика 1 находится в состоянии "1", то укаэанные импульсы поступают через элементы 34 и 35 (фиг.2) на единичный вход триггера разряда регистра 42 (фиг.З), В результате в регистр 42 двоичного умножителя

27 (фиг.1) периодически с периодом Т заносится в прямом параллельном коде абсолютное значение ошибки !дх! (с точностью до единицы) в дискретные моменты времени t = nT, а в регистр 42 (фиг.3) двоичного умножителя 28 (фиг.1) заносится в прямом параллельном коде абсолютное значение ошибки !ду! . Например, если N = 7, а дх(пТ) = 9 и ду(пТ) = -12, то прямой код в реверсивном счетчике 1 следящей системы по координате х будет иметь вид 0001001, а в реверсивном счетчике 1 следящей системы по координате у — 1110100, При этом в регистре 42 (фиг.З) двоичного умножителя

27 (фиг.1) будет передан код 001001, являющимся прямым двоичным кодом числа !9 I а в регистре 42 (фиг.3) двоичного умножителя 28 (фиг.1) будет передан код 001011, являющийся прямым двоичным кодом числа

I 11I т.е. кодом числа !ду! с точностью до единицы.

Одновременно каждый раз при передаче содержимого реверсивных счетчиков 1 в двоичные умножители 27, 28 импульсы с выхода 19 управляемого генератора 18 поступают на входы 47 (фиг,З) начальной установки делителей частоты 41 обоих двоичных умножителей 27, 28 (фиг.1). В процессе перемещения точки Р1 (фиг.8) по контуру на вход 45 (фиг.3) делителя частоты 41 двоичного умножителя 27 (фиг.1) через элемент 45

ИЛИ (фиг.З) в течение периода времени Т поступает число импульсов, равное по абсолютной величине перемещению точки Р1 (фиг.8) по координате у на расстояние !

Л у(пТ)!, а на вход 46 (фиг.З) двоичного умножителя 28 (фиг,1) через элемент 45 ИЛИ (фиг.3) поступает число импульсов, равное по абсолютной величине перемещению точки (фиг.8) по координате х на расстояние ! Лх(пТ) I. В результате по принципу работы двоичного умножителя на выходе элемента

44 ИЛИ (фиг,З) двоичного умножителя 27 (фиг.1) к концу каждого периода времени Т поступает за этот период число импульсов, равное произведению I Л y(nT)l на число дх(пТ) I /2 < 1, а на выходе элемента 44 (фиг.3) двоичного умножителя 28 (фиг.1) к концу каждого периода времени Т поступа21

1800446

22 ет за этот период число импульсов, равное произведению 1Лх(пТ) I на число I @nT)1/

/2М1 < 1, Поскольку в течение каждого периода времени Т точка Р1 переместится по контуру на одно и то же расстояние 2 ", то

1Лу(пТ)1/2 = I sin p(nT) l, а 1Лх(пТ)1 /2

= I cos фпТ) 1 (фиг.8). Поэтому в течение каждого интервала времени Т на выход двоичного умножителя 27 поступит число импульсов, равное 1дх(пТ) 11 cos р (пТ) I, а на выходе двоичного умножителя 28 в течение этого же интервала времени поступит число импульсов, равное 1ду(пТ)11 sin p(nT I). Импульсы с выхода двоичного умножителя 27 поступают на третьи входы элементов 52-55 И (фиг.4) блока 26 вычисления ошибки воспроизведения (фиг.1), а импульсы с выхода двоичного умножителя 28 поступают на третьи входы элементов 56 — 59 И (фиг.4) этого же блока 26 (фиг,1).

Каждый раз в начале очередного интервала времени Т импульс выхода 19 управляемого генератора 18, который поступает на вход 38 (фиг.2) обоих блоков вентилей 10 (фиг.1), передается на один из выходов элементов 36 или 37 И (фиг.2) в зависимости от состояния триггера старшего N-го разряда реверсивного счетчика 1 (фиг.1) в этот же момент времени t = nT. В частности, если триггер старшего разряда реверсивного счетчика 1 находится в состоянии О, то указанный импульс поступает на выход элемента 36 И, а если этот триггер находится в состоянии 1, то указанный импульс поступает на выход элемента 37 И. В результате триггер 48 (фиг.4) блока 26 вычисления ошибки воспроизведения (фиг.1) устанавливается в такое же состояние, в котором находился триггер старшего разряда реверсивного счетчика 1 следящей системы по координате х в момент времени t = пТ, а триггер 50 (фиг.4) блока 26 (фиг,1) устанавливается в состояние, в котором находился триггер старшего разряда реверсивного счетчика 1 следящей системы по координате у в тот же момент времени t = пТ. Таким образом, в течение всего интервала времени Т триггеры 48 и 50 (фиг.4) определяют знаки ошибок sign дх(пТ) и sign ду(пТ) соответственно, Аналогичным образом импульс с выхода 19 (фиг,1) управляемого генератора 18 поступает на один из элементов 36 или

37 И (фиг.2) каждого блока 9 вентилей (фиг.1) в зависимости от состояния триггеров 8, знака направления заданного движения,, подключенных к этим вентилям. В результате триггер 49 (фиг.4) устанавливается в состояние, в котором находился триггер 8

55 знака направления заданного движения (фиг.1) вдоль координаты у в момент времени t = nT, а триггер 51 устанавливается в состояние, в котором находился триггер 8 знака направления заданного движения (фиг,1) вдоль координаты х в тот же момент времени t = n T. Поскольку же sign

dx<

dt

=$!яп(соз

dt триггеры 49 и 51 (фиг.4) определяют знаки соответственно cos у (пТ) и sin у (пТ).

Если триггеры 48 и 49 находятся в одинаковом состоянии, то в течение интервала времени Т импульсы с выхода двоичного умножителя 27 (фиг.1) через третьи входы элементов 52, 53 И (фиг.4) поступают на выход элемента 60 ИЛИ. Если же триггеры 48 и 49 находятся в разных состояниях, то в течение интервала времени Т импульсы с выхода двоичного умножителя 27 (фиг.1) через третьи входы элементов 54, 55 И (фиг.4) поступают на выход элемента 61 ИЛИ, Поэтому если дх(п T)cosy (пТ) > О, то импульсы с двоичного умножителя 27 (фиг.1) поступают на выход 60 (фиг,4), а если дх(пТ)сов фпТ) <

<О, то импульсы с двоичного умножителя 27 (фиг.1) поступают на выход 61 (фиг,4). В том случае, когда знаки триггеров 50 и 51 одинаковы, импульсы с выхода двоичного умножителя 28 (фиг.1) поступают через третьи входы элементов 56, 57 И (фиг.4) на выход элемента 61 ИЛИ, а в том случае, когда знаки триггеров 50 и 51 различны, импульсы с выхода двоичного умножителя 28 (фиг.1) поступают через третьи входы элементов 58, 59 И (фиг,4) на выход элемента 60 ИЛИ.

Поэтому если g(nT)sin p (nT) > О, то импульсы с двоичного умножителя 28 (фиг,1) поступают на выход 61 (фиг.4), а если

g(nT)sin p(nT) < О, то импульсы с двоичного умножителя 28 (фиг.1) поступают на выход (фиг.4). Таким образом, число импульсов, которое поступает на выход блока 26 вычисления ошибки воспроизведения (фиг.1) в течение интервала времени Т, равно числу

4<(n T)cosy (n T) — g(n T)s in p (n T). Согласно формуле (5) это число определяет в унитарном коде ошибку воспроизведения (фиг,8).

Импульсы с выхода 60 (фиг,4) блока 26 вычисления ошибки воспроизведения (фиг,1) поступают на суммирующие входы реверсивных счетчиков 62 и 63 (фиг,5) блока

21 сравнения (фиг.1), а с выхода 61 (фиг.4) блока 26 вычисления ошибки воспроизведения (фиг.1) поступают на вычитающие входы этих же реверсивных счетчиков 62 и 63 (фиг.5) блока 21 сравнения (фиг.1).

1800446

Каждый раз при поступлении импульса времени T неизбежно наступает момент, с выхода 19 управляемого генератора 18 из когда на выходе переполнения хотя бы одблока 25 задания максимально допустимой ного из двух этих реверсивных счетчиков ошибки в реверсивный счетчик 62 (фиг,5) возникает импульс, При этом импульс воззаносится прямой двоичный код ер, а в ре- 5 никает тогда, когда общее число импульсов версивный счетчик 63 (фиг.5) заносится из станет по абсолютной величине равным этого же блока 25 (фиг.) обратный код о . co+1, т.е. на единицу превысит максимальНапример, если я = 5, то при числе разря- но допустимую ошибку о причем если обдав реверсивных счетчиков 62 и 63 (фиг.5), щее число импульсов является равном М = 4, что соответствует формуле 10 положительной величиной, то вначале им(6), счетчик 62 в каждыйдис- пульс переполнения возникает на выходе

6, в реверсивныи счетчик кретный момент времени заносится код реверсивного счетчика 63, а если общее чис0101, а в Реверсивный счетчик 63 — код1010, ло импульсов является отрицательной велиО е о импульс с выхода 19 чиной, то импульс переполнения возникает

Одновременно импуль (ф .1) фиг.1) управляемого генератора о огенератора18стемже "5 вначале на выходе реверсивного счетчика периодом устанавлив

Т с анавливает реверсивный 62. Например, если я = 5, а общее число счетчик 64 (фиг.5) и триггер 65 в состояние импульсов равно (-10), то импульс возникает

"0". Если общее число импульсов (c учетом на выходе переполнения реверсивного знака), поступивших за период

), х за период Т на сумми- счетчика 63, когда общее число импульсов рующие и вычитающие вх ь ающие входы каждого из 20 достигнет числа (+6), поскольку в реверсивсчетчиков 62 и 63 по аб- ном счетчике было установлено число 0101, солютной величине равно или меньше числа а в реверсивном счетчике 63 — число 1010. я, то в течение всего этого инт в сего этого интервала Т на Если же, например, общее число импульсов выходах переполнения о оих реверсивных обоих реверсивных Равно (-10), то при яо = 5 импульс возникает счетчиков импульсы не возникают. с не возникают. Напри- 25 на выходе переполнения реверсивного мер если е„=, а о щ е = 5, а общее число импульсов счетчика 61, когда общее число импульсов равно 4, то к концу интервала Т в реверсив- достигнет числа (-6).

Импульс с выхода переполнения одного ном счетчике 63 устанавливается число

0100, а в реверсивном счетчике — число с етчике 6 — число из Реверсивных счетчиков 62 или 63 через

1011. Еслижеобщеечислоимпульсов равно 30 элемент 66 ИЛИ поступает на единичный (-4), р а а Т в реверсивном вход триггера 65 и устанавливает его в со(-4), то к концу интервала в реверсивном счетчике 62 установится число, а в рес число 0001 а в ре- стояние "1". При этом на вторых входах элеверсивном счетчике 63 — число 0110. Таким ментов 67, 68 И возникает разрешающий б б ее число импульсов по- потенциал, В результате остальные импульступивших на суммирующие и вычитающие ющие и вычитающие 35 сы, поступающие на входы реверсивных входы каждого из реверсивных счетчиков ерсивных счетчиков 62 счетчиков 62 и 63, с этого момента времени . и 63, по абсолютной величине не и в еличине не превышает и до конца интервала Т начинают поступать числа е>, то триггер 65 в течение всего этого на выходы элементов 67 и 68 И, Поскольку общее число импульсов (с учетом знака), поинтервала Т продолжает оставаться в состое о импульсы в этот 40 ступивших на входы каждого из реверсивянии "0", в результате чего импульсы в этот ных счетчиков 62 и 63 в течение интервала же интервал времени на выход элементов

67 и 68 И не поступают. Поскольку же о щее т. Поскольку же общее ðeìeH> Т, Равно ошибке воспроизведения я(пТ), то при I я (пТ) I > eo это число импульющие и вычитающие входы каждого из ре- сов (с учетом знака), будет равно (I е (пТ) (версивных счетчиков и в течение

62 63 в течение 45 — Eo)s19n е (пТ) (с точностью до одного иминтервала времени (с учетом знака

Т (с учетом знака) равно пульса). В частности, для приведенного при=+1 ошибке воспроизведения e (nT), то при вы- мера при eo = 5 в случае, когда е(пТ)=+ О, е (пТ) < е импульсы общее число импульсов, поступивших на вына входы реверсивного счетчика 64 не по- ходы элементов 67 и 68 И будет равно (+ ), вн +4, П э огоусловия со- 50 а когда е(пТ)=-10, то на этих же выходах ступают. При выполнении этого условия содержимое реверсивного счетчика о счетчика 64 в общее число импульсов будет равно (-5).

Следовательно, общее число импульсов (с течение периода Т не изменяется.

В том случае, когда о щее число имобщее число им- учетом знака), поступившее в течение интервала времени Т на выходы элементов 67 и 68 И, определяет величину Л(пТ) в соотпериод T на суммирующие и вычитающие входы каждого из реве реверсивных счетчиков 62 ветствии с зависимостью (2). б ютной величине боль- Импульсы с выхода элемента 67 И и 63 (фиг.5), по абсолютной величине ольше заданного значения максимальн ачения максимально допу- (фиг.5) поступают на суммирующий вход рестимой ошибки, то в течение инте в б, в течение интервала версивного счетчика 64 и на выход 23 (фиг,1) 25

1800446

26 блока 21 сравнения, а импульсы с выхода элемента 68 И (фиг.5) поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 64 и на выход 24 (фиг.1) блока 21 сравнения. Таким образом, к концу каждого интервала времени Т на выходы 23 и 24 (фиг.1) блока 21 сравнения передается величина Л(nT) в унитарном коде, а на выход 22 эта же величина Л(пТ) передается в параллельном двоичном коде. При этом если е (пТ) > + a, т.е. если в момент времени t = пТ исполнительный механизм контурной системы программного управления находится по направлению движения слева за пределами трубки динамической точности шириной

2 ес,, как показано на фиг.8, то в соответствии с формулой (2) заведомо h,(nT) > О.

Далее же е (пТ) < — а, т.е. если в момент времени t =nT исполнительный механизм находится по направлению движения справа за пределами трубки динамической точности, то заведомо Ь(пТ) < О.

Поскольку общее число импульсов, поступивших на выходы элементов 67, 68 И (фиг.5) за интервал времени Т равно с точностью до одного импульса величине

Л(с учетом знака), то к концу каждого интервала времени Т в реверсивном счетчике 64 получается с точностью до единицы младшего разряда величина Л в прямом коде, если h (nT) > О, или в дополнительном коде, если Л(nT)<0. Например, если eс=5, а е (пТ) =+10, то при N = 7 к концу интервала времени Т в реверсивном счетчике 64 установится двоичное число 0000100, что соответствует прямому двоичному коду величины Л(пТ) =+4. Если же E(nT) =-10, то при e<, = 5 к концу интервала времени Т в реверсивном счетчике 64 установится двоичное число 1111011, что соответствует дополнительному коду величины Л(пТ) = -5, В конце каждого интервала времени Т импульсом с выхода делителя 80 частоты (фиг,7) управляемого генератора 18 (фиг.1) содержимое реверсивного счетчика 64 (фиг.5) через блок 81 вентилей (фиг.7) передается в регистр 42 (фиг.3) двоичного умножителя 79 (фиг.7). При этом если триггер

N-го(старшего) разряда реверсивного счетчика 64 (фиг.5) находится в состоянии "О", т.е. если Л(пТ) О, а триггер какого-либо из остальных N-1 разрядов реверсивного счетчика 64 находится в момент времени t = nT в состоянии "1", то импульс, поступающий с выхода делителя 80 частоты (фиг.7) на вход

38 (фиг.2) блока вентилей 81 (фиг.7) через элемент 31 И (фиг.2) и элемент 32 ИЛИ поступает на нулевой вход триггера соответствующего разряда регистра 42 (фиг.3) 10

55 двоичного умножителя 79 (фиг.7). В том же случае, когда триггер N-ro разряда реверсивного счетчика 64 (фиг.5) находится в состоянии "1", т.е. когда Л(пТ) < О, а триггер какого-либо из остальных N-1 разрядов реверсивного счетчика 64 находится в момент времени t = nT в состоянии "1", то импульс, поступающий с выхода делителя 80 частоты (фиг.7) на вход 38 (фиг.2) через элемент ЗЗИ и элемент 35 ИЛИ поступает на единичный вход триггера соответствующего разряда регистра 42 (фиг.3) двоичного умножителя

79 (фиг.7). Если же в данный момент времени триггер какого-либо на указанных N-1 разрядов реверсивного счетчика 64 (фиг.5) находится в состоянии "О", то импульс, поступающий на вход 38 (фиг,2) через элемент

30 И и элемент32 ИЛИ поступает на нулевой вход триггера соответствующего разряда регистра 42 (фиг,З) двоичного умножителя

79 (фиг.7).

Таким образом, если Л (пТ) < О, то в момент времени t = nT каждый триггер разряда регистра 42 (фиг.3) двоичного умножителя 79 (фиг,7) установится в такое же состояние, как и соответствующий триггер разряда реверсивного счетчика 64 (фиг,5), а если Л(nT) О, то каждый триггер разряда регистра 42 (фиг.5) двоичного умножителя

79 (фиг.7) установится в состояние, противоположное состоянию соответствующего триггера разряда реверсивного счетчика

64 (фиг.5), Это приводит к тому, что если

Л (nT) < О, то содержимое реверсивного счетчика 64 передается в регистр 42 (фиг.3) двоичного умножителя 79 (фиг.7) в прямом коде, а если Л(пТ) > О, то содержимое реверсивного счетчика 64 (фиг,5) передается в регистр 42 (фиг.3) в обратном коде. Поскольку же величина Л(пТ) получается в реверсивном счетчике 64 (фиг,5) в дополнительном коде, если Л(пТ) < О, и в прямом коде, если Л(пТ) > О, то после передачи содержимого реверсивного счетчика 64 в регистр 42 (фиг.3), в последнем всегда установится число, равное 2 — I Л(пТ) I (с точностью до единицы младшего разряда). При этом частота f следования импульсов в течение интервала времени t — nT на выходе элемента 44 ИЛИ (фиг,3) двоичного умножителя 79 (фиг.7), поступающих на выход 20 двоичного умножителя 79 (фиг.7). Если же в данный момент времени триггер какого-либо из указанных N-1 разрядов реверсивного счетчика 64 (фиг.5) находится в состоянии О, 5 то импульс, поступающий на вход 38 (фиг.2) через элемент 34 И и элемент 35 ИЛИ поступает на единичный вход триггера соответствующего разряда регистра 42 (фиг,3) 1800446

28 (фиг.1) управляемого генератора 18, будет равна (2 " — lh, (nT) l)F/2 ", что соответствует зависимости (3). Из рассмотрения зависимости (3) видно, что если Л (nT) = О, т.е. если положение исполнительного механизма контурной системы программногоуправления не выходит за пределы трубки динамической точности (фиг.8), то частота f следования импульсов, поступающих на выход 20 (фиг.1), максимальна и равна величине F. Если же Л(пТ)! > О, т.е, положение исполнительного механизма выходит на пределы трубки динамической точности, то независимо от знака величины Л(пТ) частота f, как следует из формулы (3), будет тем меньше, чем больше величина (Л(пТ)! .

Таким образом, частота следования импульсов, поступающих с выхода 20 на вход интерполятора 17, будет изменяться в дискретные моменты времени t = nT в зависимости от величины !Л(nT)l . При этом если 1Л(nT)l = О, т.е. если исполнительный механизм находится в пределах трубки динамической точности, равной 2 ео (фиг,8), движение по контуру осуществляется с максимальной скоростью, а если Л(пТ) О, т,е. если исполнительный механизм находится за пределами трубки динамической точности, то независимо от знака отклонения исполнительного механизма относительно контура скорость движения уменьшается по мере увеличения I Л(пТ) I . Тем самым обеспечивается автоматическое управление скоростью движения по контуру в зависимости от величины отклонения е.

Импульсы с выхода 23 блока 21 сравнения (фиг.1), соответствующие положительным единичным приращениям величины

Ь (пТ), представленной в унитарном коде, через пересчетную схему 29 поступают на один из двух входов элементов 13 и 16 ИЛИ обеих следящих систем, а импульсы с выхода 24 блока 21 сравнения, соответствующие отрицательным единичным приращениям величины Л(nT), через эту же пересчетную схему 29 поступают на один из двух входов элементов 14 и 15 ИЛИ обеих следящих систем, При этом общее число импульсов (с учетом знака), поступивших на выходы пересчетной схемы 29 в течение данного и-го интервала времени t = пТ, будет равно

К Л(nT), где К < 1 — коэффициент пересчета, устанавливаемый в пересчетной схеме 29.

Поэтому общее число импульсов (с учетом знака), поступивших на выходы пересчетной схемы 29 в течение всего времени работы контурной системы программного управления, к и-му интервалу времени будет определяться соотношением (13).

Импульсы с выхода пересчетной схемы

29, соответствующие положительным един ичн ы м и ри ращениям величин ы Л (пТ) через элемент13 ИЛИ каждой следящей

5 системы поступают на входы сложения соответствующих реверсивных счетчиков 3 и через элемент 16 ИЛИ вЂ” на входы вычитания соответствующих реверсивных счетчиков 4, Импульсы с выхода пересчетной схемы 29, 10 соответствующие отрицательным единичным приращениям величины Л(nT) через элемент 14 ИЛИ каждой следящей системы поступают на входы вычитания соответствующих реверсивных счетчиков 3 и через эле15 менты 15 ИЛИ вЂ” на входы сложения соответствующих реверсивных счетчиков 4.

На эти же входы реверсивных счетчиков 3 и

4 следящей системы по координате х через элементы 13-16 ИЛИ поступают также им20 пульсы, соответствующие единичным положительным и отрицательным приращениям текущей ошибки д,(т) данной следящей системы, а на эти же входы реверсивных счетчиков 3 и 4 следящей системы по

25 координате у через элементы 13 — 16 ИЛИ поступают импульсы, соответствующие единичным положительным и отрицательным приращениям текущей ошибки ду(т) следящей системы по координате у. При этом

30 импульсы, соответствующие положительным единичным приращениям текущих ошибок дх и ду поступают с выхода элемента 11 ИЛИ через элемент 13 ИЛИ на вход сложения реверсивного счетчика 3 и через

35 элемент 15 ИЛИ на вход сложения реверсивного счетчика 4. Импульсы, соответствующие отрицательным единичным приращениям ошибок д и ду с выхода элемента 12 ИЛИ поступают через элемент 14

40 ИЛИ на вход вычитания реверсивного счетчика 3 и через элемент 16 ИЛИ на вход вычитания реверсивного счетчика 4, В результате в конце каждого интервала времени t = nT в реверсивных счетчиках 3 и 4

45 получаются в параллельном двоичном коде величины, определяемые соотношениями (9) — (12).

В каждый дискретный момент времени

t = nT импульсом с выхода 19 управляемого

5О генератора 18 в зависимости от состояния триггера 8 знака направления заданного движения по координате у содержимое реверсивного счетчика 3 или реверсивного счетчика следящей системы по координате

55 х в прямом параллельном коде через соответствующий вход передачи параллельного кода блока 9 вентилей этой же следящей системы передается в реверсивный"счетчик

2 данной следящей системы, Аналогичным образом в тот же момент времени этим же

1800446

30 импульсом в зависимости от состояния триггера 8 знака направления заданного движения по координате х содержимое реверсивного счетчика 3 или реверсивного счетчика 4 следящей системы по координате у в прямом параллельном коде через соответствующий вход передачи параллельного кода блока 9 вентилей этой же следящей системы передается в реверсивный счетчик 2 данной следящей системы. Передача содержимого одного из двух реверсивных счетчиков 3 или 4 осуществляется следующим образом. В том случае, когда триггер 8 знака направления заданного движения по координате у находится в состоянии "0", в зависимости от состояний триггеров разрядов реверсивного счетчика 4 следящей системы по координате х импульс, поступающий на управляющий вход 38 (фиг.2) блока 9 вентилей (фиг.1), через элементы 30 И (фиг.2) и элементы 32

ИЛИ подается на нулевые входы соответствующих триггеров разрядов реверсивного счетчика 2 (фиг.1) следящей системы по координате х или через элементы 33 И (фиг.2) и элементы 35 ИЛИ вЂ” на единичные входы соответствующих триггеров разрядов того же реверсивного счетчика 2 (фиг.1) этой же следящей системы. Если же триггер 8 знака направления заданного движения координаты у находится в состоянии "1", то в зависимости от состояния триггеров реверсивного счетчика 3 следящей системы по координате х импульс, поступающий на управляющий вход 38 (фиг.2) блока 9 вентилей (фиг.1) через элементы 31 И (фиг,2) и элементы 32 ИЛИ подаются на нулевые входы соответствующих триггеров разрядов реверсивного счетчика 2 (фиг.1) следящей системы по координате х или через элементы 34 И (фиг.2) и элементы 35 ИЛИ вЂ” на единичные входы соответствующих триггеров разрядов этого же реверсивного счетчика 2 (фиг.1). В том случае, когда триггер 8 знака направления заданного движения по координате х находится в состоянии "0", в зависимости от состояния триггеров разрядов реверсивного счетчика 3 следящей системы по координате у импульс, поступающий на управляющий вход 38 (фиг.2) блока 9 вентилей (фиг,1), через элементы 30 И (фиг.2) и элементы 32 ИЛИ подается на нулевые входы соответствующих триггеров разрядов реверсивного счетчика 2 (фиг.1) следящей системы по координате у или через элементы 33 И (фиг.2) и элементы 35 ИЛИ вЂ” на единичные входы соответствующих триггеров разрядов того же реверсивного счетчика 2 (фиг,1). Если же триггер 8 знака направления заданного двитемы по координате у, определяемое выражением (11) или (12) соответственно.

При этом, в случае, когда sign = +1, в

У1

dt

35 реверсивный счетчик 2 следящей системы по координате х передается содержимое реверсивного счетчика 4 этой же следящей системы, Если же sign

d У1

= -1, то в pedt

40 версивный счетчик 2 следящей системы по координате х передается содержимое реверсивного счетчика 3 этой же следящей

d x1 системы. В том случае, когда sign

d t

45 =+1, в реверсивный счетчик 2 следящей системы по координате у передается содержимое реверсивного счетчика 3 этой

d x1 же следящей системы, Если же sign

dt

= — 1, то в реверсивный счетчик 2 следящей системы по координате у передается содержимое реверсивного счетчика 4 этой же следящей системы. Таким путем в каждый дискретный момент времени t = nT в реверсивных счетчиках 2 обеих следящих систем устанавливаются величины n<(n T) и

y(nТ), определяемые соответственно выражениями:

30 жения по координате х находится в состоянии "1", то в зависимости от состоя ний триггеров разрядов реверсивного счетчика 4 следящей системы по координате у импульс, поступающий на управляющий вход

38 (фиг.2) блока 9 вентилей (фиг,1), через элементы 31 И (фиг.2) и элементы 32 ИЛИ подается на нулевые входы соответствующих триггеров разрядов реверсивного счетчика 2 (фиг.1) следящей системы по координате у или через элементы 34 И (фиг.2) и элементы 35 ИЛИ вЂ” на единичные входы соответствующих триггеров разрядов этого же реверсивного счетчика 2 (фиг.1). B результате в каждый дискретный момент времени t = nT с интервалом времени Т в

У1 зависимости от знака sign направлеdt ния заданного движения по координате у в реверсивный счетчик 2 следящей системы по координате х заносится содержимое реверсивного счетчика 3 или 4 следящей системы по координате х, определяемое выражением (9) или (10) соответственно, а в

d x1 зависимости от знака sign направлеdt ния заданного движения по координате х в реверсивный счетчик 2 следящей системы по координате у заносится содержимое реверсивного счетчика 3 или 4 следящей сис31

1800446

40

50

55 сигналов, пропорциональных величине пе

ДИ о (пТ)=д,(пТ) — ((пТ)sign " s=лТ, у1

dt (1 4) (nT)= DgnT)+$(nT)sign s=пТ

Поскольку между двумя очередными передачами содержимых реверсивных счетчиков 3 или 4 в реверсивный счетчик 2 в течение интервала времени Т продолжают поступать через элементы 11 и 12 ИЛИ на суммирующие и вычитающие входы реверсивных счетчиков 2 импульсы с выходов интерполятора 17 и датчиков 7 положения, то в течение указанного интервала времени содержимое реверсивного счетчика 2 следящей системы по координате х изменяется одновременно с каждым единичным изменением текущей ошибки B„(t), а содержимое реверсивного счетчика 2 следящей системы по координате у изменяется одновременно с каждым единичным изменением величины текущей ошибки ду(т). Если же учесть, что в каждый дискретный момент времени t = пТ в реверсивных счетчика 3 или 4 устанавливаются величины о,(nT) и (.гу(пТ), определяемые выражениями (14), то в результате в интервале времени (п — 1)Т < t < nT в реверсивных счетчиках 2 следящих систем образуются величины с,(т) и 5(t). определяемые выражениями (5). Поскольку величина (пТ) в выражениях (5) определяется согласно формуле (13), то выражения для величин с х(t) и Oy(t) окончательно приобретают вид, определяемый соотношениями (1). В результате в реверсивных счетчиках 2 следящих систем формируются управляющие сигналы (Ь(т) и (t), содержащие кроме сигналов о текущих ошибках дх(т) и ду(с), дополнительные корректирующие сигналы, которые согласно формулам (1) и (2),непосредственно зависят от ошибки воспроизведения контура я(nT).

Из формул (1) видно, что управляющие сигналы (и о образуются путем периодического добавления к сигналам ошибок дх и ду в моменты времени с = nT (с соответствующим знаком) сигналов, пропорциональных величине Ь(пТ). Такое добавление приводит к перемещению точки Pz (фиг.8) в направлении кточке Р z. Это перемещение будет продолжаться до тех пор, пока не будет выполнено условие Л(nT) = О, т.е. пока ошибка воспроизведения е (t) по модулю превышает величину максимально допустимой ошибки яо . После того, как Ih, (nT)l становится меньше или равной ео, т.е. когда, согласно (2), 1Ь(nT)l 5 со, добавление

Л(пТ), прекратится. При этом точка Р2 попадает в пределы трубки динамической точности шириной 2 ep . B результате, как былс описано выше, происходит воспроизведение контура с максимально возможной скоростью, определяемой частотой f (3).

Для проверки работоспособности предлагаемого технического решения проводилось моделирование контурной системы программного управления на ЭВМ ВЭСМ-6.

Моделировалось воспроизведение криволинейного контура, представляющего собой окружность с радиусом, равным 100 мм. При моделировании цена одной двоичной единицы перемещения была выбрана равной

0,025 мм, а частота F = 40000 импульсов в секунду. Результаты моделирования представлены на фиг.9 сплошными линиями. Для сравнения на этой же фигуре штриховыми линиями показаны результаты моделирования системы, выбранной в качестве прототипа. Сравнение показывает, что при одной и той же заданной величине максимально допустимой ошибки, равной е = 0,1 мм, скорость V воспроизведения. в предложенной системе автоматически устанавливается равной 1000 мм/с, а в системе — прототипе — 120 мм/с. При этом ошибка е воспроизведения контура и в предложенной системе и в системе — прототипе не превосходит заданной величины максимально допустимой ошибки ео, но показатель добротности в предлагаемом техническом решении в пять раз выше по сравнению с таким же показателем в устройстве-прототипе, Таким образом, введение новой совокупности функциональных блоков и связей между ними, выгодно отличает предлагаемое техническое решение от известного решения, поскольку оно позволяет существенно повысить показатель добротности системы. При этом повышение показателя добротности обеспечивается путем введения достаточно простых и однотипных функциональных узлов и элементов цифровой вычислительной техники — логических элементов, счетчиков и пересчетных схем, Это позволяет в конечном счете значительно расширить область применения контурной системы программного управления, включая, в частности, прецизионную обработку деталей криволинейной формы с достаточно большой скоростью.

Формула изобретения

Контурная система программного управления, содержащая следящую систему по каждой из двух координат, состоящую из первого реверсивного счетчика импульсов, рвого коммутатора, последовательно соененных второго реверсивного счетчика

1800446

34 импульсов, цифроаналогового преобразователя, привода и датчика положения исполнительного механизма, а также интерполятор, управляемый генератор импульсов, блок сравнения, входустановки которого соединен с выходом блока задания максимально допустимой ошибки воспроизведения, а выход передачи величины ошибки воспроизведения контура соединен с входом управляемого генератора импульсов, причем суммирующие входы первого и второго реверсивных счетчиков импульсов каждой следящей системы объединены между собой и через первый элемент ИЛИ подключены к первому выходу приращений интерполятора и первому выходу датчика положения исполнительного механизма следящей системы, вычитающие входы первого и второго реверсивных счетчиков импульсов объединены между собой и через второй элемент ИЛИ подключены к второму выходу приращений интерполятора и второму выходу датчика положения исполнительного механизма следящей системы, вход передачи параллельного кода второго реверсивного счетчика импульсов каждой следящей системы соединен с первым выходом первого коммутатора той же следящей системы, первые управляющие входы первых коммутаторов обеих следящих систем объединены между собой и подключены к первому выходу управляемого генератора импульсов, второй выход которого соединен с информационным входом интерполятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения показателя добротности системы, в нее введены два двоичных умножителя, блок вычисления ошибки воспроизведения контура и пересчетная схема, а каждая следящая система содержит второй коммутатор, третий и четвертый реверсивные счетчики импульсов, третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ и триггер знака направления заданного движения, второй и третий входы коммутатора каждой следящей системы соединены с соответствующими информационными входами блока вычисления ошибки воспроизведения контура, а второй и третий управляющие входы подключены к соответствующим выходам триггера знака направления заданного движения по координате другой следящей системы, первый и второй входы передачи параллельного кода первого коммутатора соединены соответственно с выходами разрядов третьего и четвертого реверсивных счетчиков импульсов своей следящей системы, суммирующие входы третьего и четвертого реверсивных счетчиков импульсов каждой следящей системы соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов ИЛИ

5 своей следящей системы, вычитающие входы третьего и четвертого реверсивных счетчиков импульсов каждой следящей системы соединены соответственно с выходами пятого и шестого элементов ИЛИ своей следя10 щей системы, первые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ каждой следящей системы объединены с суммирующими входами первого и второго реверсивных счетчиков импульсов следящей системы, 15 первые входы пятого и шестого элементов

ИЛИ следящей системы объединены с вычитающими входами первого и второго реверсивных счетчиков импульсов следящей системы данной координаты, вторые входы

20 третьего и шестого элементов ИЛИ следящих систем объединены между собой и соединены с соответствующим выходом пересчетной схемы, первый вход которой соединен с первым выходом приращений

25 блока сравнения, вторые входы четвертого и пятого элементов ИЛИ следящих систем объединены и соединены с соответствуюФцим выходом пересчетной схемы, второй вход которой соединен с вторым выходом

30 приращений блока сравнения, подключенного вторым и третьим информационными входами к выходам блока вычисления ошибки воспроизведения контура, группа входов которого соединена с выходами cooTBBTGT

35 вующих двоичных умножителей, причем вход передачи параллельного кода каждого двоичного умножителя подключен к первому выходу второго коммутатора соответствующей следящей системы, а первый и

40 второй управляющие входы соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера знака направления заданного движения по координате другой следящей системы и подключены к первому и второму

45 выходам другой координаты интерполятора, второй и третий выходы вторых коммутаторов соединены с соответствующими информационными входами блока вычисления ошибки воспроизведения контура, уп50 равляющие входы вторых коммутаторов объединены между собой и соединены с входами начальной установки первого и второго двоичныхумножителей и блока сравнения и с первым выходом управляемого

55 генератора импульсов, а соответствующие входы передачи параллельного кода коммутаторов соединены с выходами разрядов первых реверсивных счетчиков импульсов, 1800446

Г l

Г ! -.,) — - ° - -: 25 5- СБ5 -(7 (--К вЂ” К

0m &. ) 1800446

c 7

0m бл.

1 !

0m &.3

От&Ы(гl 7 !

1 7 !

1 ь)

75 73 7

1800446

1Ь Г/

Л го

Фиа. 7 г !

1 !

l !

1

Оп Err. 2/

A &, f7

1800446

18D0446

00$

05 лепя(с) 04

$Ю

03 0

05 8perrx (с) Фаг У

Редактор С. Кулакова

Заказ 1165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

V (!с

Составитель А. Ткаченко

Техред М. Моргентал Корректор Л, Пилипенко