Система для управления сканатором

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 525056 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено03.07.74 (21) 2040477/24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51) М. Кл.

:G- 05 В 19/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (43) Опубликовано 15.08.76.Бюллетень №30 (53) УДК 62-50 (088.8) (45) Дата опубликования описания 03.12.76 (72) Авторы изобретения В. Г. Выскуб, B. Л. Мамаев и Б. С, Розов

Московский ордена Трудового Красного Знамени инжейерно- физический институт(71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКАНАТОРОМ. 1

Изобретение относится к автоматике, в частности к системам автоматического уп- равления оптико-механическими сканатора ми высокой точности.

Известны системы для управления исполнительными органами j1, 2). Из известных систем найболее близкой к изобретению ,является система для управления сканирую-. щим устройсТвом,содержащая элемент сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы источника сигнала и выход блока логических

:элементов, выход элемента сравнения через ,последовательно соединенные усилитель, сканатор и интерферометр соединен с первым входом датчика скорости, со входом преобразователя аналог-код, первый выход которого подключен ко второму входу датчика скорости и к первым входам счетчика текущей координаты и тригге; а направления движения, второй выход преобразователя аналог-код подключен к третьему входу датчика скорости и ко вторым входам счетчика текущей координаты и триггера направления движения, выходы сумматора, триггера д, направления движения и датчика скорости, подключены соответственно к, первому, вто рому и третьему входам блока логических

I, элементов, регистр, ко входам которого ,подключены задатчики последовательного и параллельного кода, цифро-аналоговые преоб разователи, логический элемент ИЛИ и ключ (31, Цель изобретения заключается в повышении надежности системы. В описываемой системе это достигается тем, что в ней

;дополнительно установлены детектор уровня, ,суммирующий, пороговый и релейный эле-!, менты, первый вход суммирующего элемента подключен к выходу первого цифро-аналого:вого преобразователя и первому входу клю ча, второй вход суммирующего элемента

1соединен с выходом второго цифро-аналого вого преобразователя, с первым входом сум-! матора, через пороговый элемент — с пер,вым входом логического элемента ИЛИ и

7 через релейный элемент со вторым входом сумматора и третьим входом суммируюшего элемента, выход которого через детектор уровня подключен ко второму входу логичес525056 кого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом ключа, третий вход сумматора подключен к выходу ключа, а выходы разрядов регистра и счетчика текущей координаты соединены соответственно са входами первого и второго цифра-аналоговых преобразователей.

На чертеже представлена структурная схема описываемой системы.

Пороговый элемент 1 определяет ура- 1О вень сигнала на выходе цифра-аналогового преобразователя 2, подкгпоченного к старшим разрядам счетчика текущей координаты 3 регистра 4-. Если этот уровень сигнала по модулю равен или меньше величины одной ступеньки цифра-аналогового цреобразователя 2, та на выходе порогового элемента 1 — низкий потенциал. Если этот уровень потенциала по мацу по больше величины одной ступеньки цифра-аналогового 20 преобразователя 2, .та на выходе порогового элемента 3 — высокий патснциал, который, пройдя через логический элемент ИЛИ

5, запрещает пропускание сигнала с выхода цифра-аналогового преобразователя 6, 25 падкхпоченн ага к младшим мзрядям счетчи ка текущей координаты регистра 4, на вход сумматора 7. Репейный элемент 8 явлчется трехпозиционным элема.-.там, напряжение с которого определяется равенствам или ЗО неравенствам кодов в старших разрядах ре= гистра 4 и счетчика 3, и обеспечивает мо-нотонное изменение напряжения сумматора

7 в зависимости ат величины ошибки положения. Детектор уровня 9 определяет уговень сигнала на выходе суммирующего элемента 10. Если этот уровень по модулю меньше или равен напряженка релейного элемента 8, то на выходе детектора уровня

9 — низкий потенциал, Если уровень патен- 4О ци ла IIo iop больше напряжепи x оелейД ного элемента 8, та на выходе детектора уровня 9 — высокий потенциал, который, пройдя через логический элемент ИЛИ 5 запрещает прапускание сигнала с выхода цифра- @ аналогового преобразователя 6 на вход сумматора 7.

В исходном состоянии, когда объект управления находится в положении равновесия, в регистре 4 и счетчике 3 содержится код

10 ... 0", где "1 соответствует старшему разряду. В процессе работы устройства в зависимости î" кодов одноименных разрядов счетчика текущей координаты и счетного регистра к резисторным матрицам цифра-ана.

55 логовых преобразователей подключаются потенциалы + g, О, — lJ, которые явлиотся результатом сравнения сигналов с единичных выходов триггеров. Резисторная матрица суммирует эти потенциалы по разрядам с учетом их весовых коэффициентов, обеспечивая на выходе двухполяаное напряжение, пропорциональное разности двух чисел, представленных в двоичном коде. При подаче на входы регистра 4 последовательного кода сложения с задатчика 11 при разомкнутом по прпожению устройстве на выходе сумматора 7 появляется линейно изменяющееся напряжение с дискретностью, равной дискретности цифра-аналогового преобразователя

6, так как с выхода цифроаналогового IIpe абразователя 2 поступает нулевой сигнал, а поэтому ключ 12 пропускает сигнал цифра-аналогового преобразователя 6 на вход сумматора 7. При превышении напряжения на выходе суммирующего элемента 10 пора; га срабатывания детектора уровня 9 последний перебрасывается в состояние с высоким выходным напряжением, которое через логический элемент ИЛИ 5 закрывает ключ 12. Одновременно с этим на выходе цифра-аналэгавого преобразователя 2 и релейного элемента 8 »чаявлястся напряжение, которое обеспечивает на выходе сумматора 7 монотонное изменение напряжения в зависимости ат ошибки положения, Дальнейшее возрастание напряжения ошибки на выходе сумматора 7 определяется только цифра-аналоговым преобразователем 2. При падаче на входы регистра 4 последовательного кода вычитания с задатчика 11 при разомкнутом па полаженгпо устройстве первый же импульс вычитания приводит к появлепио напряжения на выходе цифра-аналогового преобразователя 2 и релейного элемента 8. Однако напряжение на выходе суммиру ощего элемента 10 меньше порога срабатывания детектора уровня 9., поэтому ключ 12- открыт, и на выходе сумматора

7 - линейно изменяющееся напряжение противоположного знака с дискретностью цифра-анапoroaoro преобразователя 6. При даль. нейшем возрастании ошибки возникает переполнение младших разрядов счетного регистра, а напряжение на выходе цифра-аналогового преобразователя 2 увеличивается на одну ступеньку этого преобразователя, что вызывает появление на выходе порогового элемента 1 высокого напряжения, которое через логический элемент ИЛИ 5 закрывает ключ 12, хотя напряжение на выходе суммирующего элемента 10 может быть и меньше порога срабатывания детектора уровня 9. Дальнейшее возрастание напряжения ошибки на выходе сумматора 7 определяется только цифра-aíàëoãoâûì преобразователем 2, Использование изобретения позволяет повысить время бессбойной работы измерительной установки, что обеспечивает эконо525056

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мию машившого времени вычислительных комплексов.

На чертеже, кроме указанных позиций, обозначены: 13 — элемент сравнения; 14— интерферометр; 15 — преобразователь аналог-код; 16 — усилитель; 17 — сканатор (зеркало с приводом); 18 — задатчик параллельного кода; 19 — триггер направления движения; 20 — блок логических элементов; 21 — датчик скорости; 22 — источ- 1О пик сигнала.

Формула изобретения

Система для управления сканатором, содержащая элемент сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы источника сигнала и блока логических элементов, выход элемен- 20 та сравнения через последовательно соединенные усилитель, сканатор и интерферометр соединен с первым входом датчика скорости и со входом преобразователя аналог-код, первый выход которого подключен ко вто- 25 рому входу датчика скорости и к первым входам счетчика текущей координаты и триггера направления движения, второй выход преобразователч аналог-код подключен к третьему входу датчика скорости и ко вто- 30 рым входам счетчика текущей координаты и триггера направления движения, выходы сумматора, триггера направления движения и датчика скорости подключены соответственно к первому, второму и третьему входам бло- З5 ка логических элементов, регистр, ко входам которог подключены задатчики последовательного и параллельного кодов, цифроаналоговые преобразователи, логический элемент ИЛИ иключ, от лича ющая с я тем, что, с целью повышения надежности системы, она содержит детектор уровня, суммирующий, пороговый и релейный элементы, первый вход суммирующего элемента подключен к выходу первого цифро-аналогового преобразователя и первому входу ключа, второй вход суммирующего элемента соединен с выходом второго цифро-аналогового преобразователя, с первым входом сумматора, через пороговый элемент — с первым входом логического элемента ИЛИ и через релейный элемент — co вторым входом сумматора и третьим входом суммирующего элемента, выход которого через детектор уровня подключен ко второму входу логического элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом ключа, третий вход сумматора подключен к выходу ключа, а выходы разрядов регистра и счетчика текущей координаты соединены соответственно со входами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Ворошилов М. С. Элементы систем цифрового программного управления металлорежушими станками. М-Л., Машгиз, 196 3.

2. Страхов В. П. Метод фазовой плоскости в теории цифровых следящлх систем

М., Энергия, 1967.

3. Журнал Приборы и техника эксперимента . 1974, N0 22,, сс, 70-73.