Устройство для контурного программного управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Санта Советских

Социалистических (и> 563668

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2323417/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 20.07.77 (51) М. Кл."- G 05В 19/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДK 621-503.55 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Ткачев, Е. Г. Афанасьев, В. Н. Тисенко, Л. M. власий" " и А. P. Молгачев (71) Заявитель Ленинградское специальное проектно-конструкторское бюр швейной промышленности с опытным заводом (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТУРНОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛ ЕН ИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно числового программного управления.

Известно устройство для контурного программного управления, содержащее интерполятор и приводы передач по координатнымосям с датчиками перемещения, через элементы сравнения подключенными к приводам подач соответствующих координат (1).

Такое устройство характеризуется значи- 10 тельной ошибкой воспроизведения контура даже в установившемся режиме.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контурного программного управления, содержащее 15 интерполятор, соединенный с блоками сравнения, выходы которых через последовательно соединенные координатные приводы и датчики перемещения подключены к входам соответствующих блоков сравнения. Выходные 20 импульсы датчика перемещения координаты, скорость по которой наибольшая, используются в качестве тактовых импульсов интерполятора. В таком случае ошибка по этой координате отсутствует, а ошибку по другим коор- 25 динатам можно скомпенсировать в связи с тем, что скорость перемещения по этой координате меньшая, Данное устройство позволяет получить инвариантность IIO отношению к изменению управляющих сигналов (2). 30

Однако в нем трудно выделить координату, скорость IIo которой всегда будет больше, чем

II0 другим, а в случае невыполнения этого условия точность устройства резко падает. Кроме того, быстродействие устройства не оптимально, поскольку для этого требуется, как известно, несколько интервалов регулирования, в которых управляющее воздействие максимально, что в данном устройстве невозможно.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены формирователи импульсов, триггер н элемент И вЂ” ИЛИ, входы которого подключены к выходам ннтерполятора и через формирователи импульсов выходам соответствующих блоков сравнения, а выход элемента

И вЂ” ИЛИ через триггер, один пз входов которого соединен с выходом интерполятора,— к тактовому входу интерполятора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит ннтерполятор 1, выходы которого подкгпочены к управляемому командному блоку 2 и к входам блоков 3 сравнения.

Другие входы блоков сравнения соединены с датчиками 4 перемещения, а выходы — с входами координатных приводов (подач) 5, Командный блок 2 состоит из формировате563668 лей 6 и 7 импульсов, элемента И вЂ” ИЛИ 8 и

-,р иггер а 9.

Выходы формирователей 6, 7 подключены к входам элемента И вЂ” ИЛИ 8, выход которого подсоединен к S-входу триггера, а R-входы последнего соединены с выходами иптерполятора.

Формирователи 6 импульсов подают сигнал а1, если нет положительного сигнала на выходе блока сравнения соответствующей координаты, а формирователи 7 выдают сигнал b„ при наличии отрицательного сигнала на выходе элемента,сравнения.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении скорости движения по данной координате или сохранении ее постоянной, т. е. когда нет торможения, элемент 8 выдает и сигнал, если Па1=1, что означает отсутствие

1=1 положительного сигнала на выходах всех элементов рассогласования, т. е. то, что приводы всех координат уже отработали требуемые перемещения. Триггер 9 устанавливается в

«1», начинает работать тактовый генератор (на чертеже не показан) интерполятора и интерполятор выдает следующие импульсы перемещения и импульс, который устанавлизает триггер в «О». При разгоне, когда время цик:I2 работы интсрполятора много меньше времени отработки одного шага, на наименее быстродействуюгций привод практически все время подастся максимальное управляющее воздействие, т. е. устройство работает как оптимальное по быстродействшо.

Так происходит до момента дости;кения приводом требуемой скорости. Все это время период поступления управляющих импульсов уменьшается и наконец становится равным минимальному периоду раооты интерполятора, определснпому из допустимой скорости обработки на данном участке. В дальнейшем частота поступления управляющих импульсов определяется уже не свойствами привода, как при разгоне, а равна максимальной частоте тактового гснератора. В начале торможения с интерполятора 1 поступает сигнал, элемент 8 выдает сигнал прп и и

Q b Pi а1= 1, /=1 1=1 т. е. при наличии отрицательного напряжения на выходе хотя бы одного блока 3 и отсутствии положительных напряжений на входах всех приводов 5 интерполятор просто следит за наиболее инерционным приводом и поддерживает соотношение между координатами.

Таким образом, устройство обеспечивает разгон и торможение наименее быстродействующего (ведущего) привода максимальными по величине управляющими сигналами, причем для каждого момента ведущим может

10 быть привод любой из координат, т. е. происходит оптимальная по быстродействию отработка кривой. При этом погрешность положения рабочего органа по каждой из координат не превышает одного шага датчика 4 и, в от15 личие от прототипа, не требуется заранее определять ведущую и ведомую координаты.

Все это позволяет получить инвариантность в системе по отношению к изменениям управляющих сигналов в более широких пределах.

20 Таким образом, предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие и точность и может применяться для движения по любой траектории и при изменении частотных свойств привода, например в случае изме не25 ния Величины нагр1 зки.

Формула изобретения з0 Устройство для контурного программного управления, содержащее интерполятор, соединенный с блоками сравнения, выходы которых через последовательно соединенные координатные нриводы и датчики перемещения подключены к входам соответствующих блоков сравнения, отлича ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, в него введены формирователи импульсов, триггер и элемент И вЂ” ИЛИ, 40 входы которого подключены к выходам интерполятора и через формирователи импульсов к выходам соответствующих блоков сравнения, а выход элемента И вЂ” ИЛИ через триггер, один из входов которого .подключен к выходу

45 интерполятора, соединен с тактовым входом пнтерполятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Контурные системы числового управле50 ния и их элементы», Электроавтоматика станков. М., «Машиностроение», 1972, с, 6 — 15.

2. Авторское свидетельство СССР № 395807, кл. G 05В 19/40, 1971.

563668

Составитель Н. Беликова

Техред И. Карандашова

Редактор И. Грузова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1621/13 Изд. Л% 572 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Рамшская наб., д. 4i5