Фазовая следящая система

 

()6I3292

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0212.76 (21) 2425450/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата ояубликования описания 12:06.78 (51) М.К,: 6 05 В 19/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УЛК 62.50(088.8) (72) Авторы изобретения В. И. Васильев, Ю. В. Копысов и И. С. Громов-Бархин (71) Заявитель (54) ФАЗОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение отноаится,к юбласпи автоматического управления IH может быть иаполызовано в станках с числовым пропраммным увтравлен,ием.

Известная фазавая следящая .система (1), в,которой для ликвидац ии ошибок слежения применяют подачу скоростного аигнала .в цепь об|ратной связи. В этой аистеме сигналы, записанные на магнитную ленту но пр инцнпу частотного разделения каналов, считываются с магнитной ленты магнитными,головками и поступают,на входы четырех полосовых фильтров. Один из них разделяет величину и знак угла наклона .вектора скорости. Разложение этого вектора скоростя .по координатам производится с помощью синуано-косицусного лреобразователя, вращаемого следящей системой отработки угла, состоящей из фазового дискриминатора, усилителя и исполнительного дввгателя. Датчиком положения является вращающийся трансформатор. Величина, модуля вектора результирующей акорости определяетая величиной тока в секциях преобразователя, регулируемых потенциометрами. Скоростные сигналы синусно-косинусного преобразователя поступают на вход усилителей следящей системы,каждой из координат. Эти сигналы суммируются с выходными сигналами фазовых диакри минаторов следящей системы. На вход фазовых диекриминаторов поступают снгналы двух других лолосовых фильтров. Усилители опорного сигнала четвертого полосового фильтра .питают обманки вращающо-.ося трансформатора следящей системы па .положению. По5 дабная система .позволяет,ксмпенсировать скоростную ошибку и тем самым ловыспть точность обработки, одна ко в этой системе отсутствует возможность программирования разной контурной скорости обработки по про10 грамме в течение одного,цикла, для скоростного сигнала требуется отдельный, канал записи, необходима следящая система для слежения за углом обработки вектора скорости, число управляемых координат o:.ðàöè÷åío.

15 Известо успройствю (2), в кото ром подача скоростного сигнала в цепь обравной связи следящей системы осуществляется я без записи сигнала скорости на отдельных дорожках.

Оно работает следующим образом.

20 Счнтанный с магнитной ленты сипнал подают на фазовый тискримоонатор непосредственно .и, пролустив через 1ижию задержки, на выходе фазового дискриминатора получается налряжение, пропорциональное девиации частот, т. е. скорости. Недостатком слстем, имеющих данное устройство для лолучения акоростного сипнала, является то, что они яе примен|имы для раооты с большими девиациями частот, так как фазовый дискриминатор, ках праЗО вяло, |работает в лределах сдвигов фаз между

613292

65 двумя напряжениями не более 70 — 80 . Кроме того, в следящей cHcfevle, содержащей данное устройство для получег)ия скоростного сигнала, имеются колебания, вЬ)званные введением линии задержки в замкнутую систему.

Наиболее близким к изобретеишо техническим -решением является фазовая следящая система (31, солс;икящая последовательно сосди)нен)ные,усилитель считывания, фязо вый дис)кр)1минятор, демодулятор, первый сумматор, усилитель !Оп(нэс10! и и"-I1oëiIèTcëI -IbIH пигятель, вал которото связан с вращающимся т))япс(1)()pvl;ITopo 1 !Зыхо I, которого по !к,!10т!ен и соответствующему входу фазового дискриминатора, усилитель считывания опорного сигнала, выход которого подключен ко входу вряща!ощегося т1) янсч)ормато ра. В этой системе перемещен не:Ilo каждой из координат заппсыг)яется на двух лорожках магнитной ленты

ЛМ. На этих дорожках записаны сигналы си1!усо1!<ляг!ьно)1 0 напряжения (рабочий )и опорный сигналы), Фа|за рабочего сигнала определяет закон измснсния управляемой координаты. Эти сиг:ia !LI с:игываются магнитными толовками и ус)1;!!и заются усилителя ми, Усил итель спо)р:!ого сигнала питает входные обмотки праща!(щсгоая трансформатора, являющегося дят)чиком обратной caslзн. Ро!Ор его к)гиематически связан с управляемыми коор(лп!!атамн.

Его выхэд — электрический угол, равный мех IIIH«c.кому у:лу, по.,ается на олин из вколов фазовсгэ дискриминатора, являющегося множительным устройством. На другой вход фазового дискриминатора подается рабочий сиг() ал. В результате и с!р ем н эжен и я этих двух сигналов на выходе )получается сигнал, постоянная состапля!Ощая которого я)вляется сигпалои ошибки след11щс!.О,приводя. Далее этот сигнал,преобразуется в постоянное напряжеHèå демодулятором, усиливается и подается на исполнительный двигатель, который булет стремиться ус га1!опять управляемую координату в такое положен)ие, при котором сигнал ошибки будет равным О. Недостатком подобных систем является наличие ош ибки слежеHiHH (c1(0ам)мированным Tîpìîжением и остановом скоростная ошибка имеет нсзначительну!о вели !ипу, однако часто Tipeбуется Об рабаты)вать изделия без прогряммиэован)ного то)рможения .и останова, нап1р)имер, при)резке лазе ром трулно обрябаты васмых материалов необхол)и(мо осуществлять движение объекTHBa со скорость!о порялка нескольких

iIeTipoH в секунду без торможения и Остянова.

При обработке .контуров сложных конфигураций появляется скО ростная 01пибкя, со)!змс и!мая (а в некоторь)х с Ivчяяx и большая) с лопуском на изле,!ие.

Целью н:.Обрете)!ия является увеличение точ) .!ост .l и )расширение фу нкциональ1!ых возможностей системы путем программирования разной конту:,:ной скс)рости в течение ол!10: о цикла,и увеличение чи ла пропраммирусмых

55 координат. Поставленная цель достигается тем, что система содержит соединенные последовательно вто)рой сумматор и п)реобразователь «код — аналог», два блока огран)ичен(ия, два формирователя .импульсов и два детектора, выхо.1ы кото рых соединены с соответствующими входами второго сумматора, выход усилителя считывания через первый блок ограничения и первый формирователь )импуг!ьсов соединен со входом первого детектора, выход усилителя считывания опорного сигнала связан через второй блок огран)ичения и второй формирователь )импульсов со входом второго детектора, а выход преобразователя

«код — аналог» связан с соответствующим входом первого сумматора.

Бло к-схема фазовой сле:(яшей системы изображена на чертеже.

Система содержит магнитные головки 1 и 2, усилитель считызания 8, усилитель считывания опорного сигнà ia 4, фазовый лискриминатор 5, демодулятор б, сумматор 7, двигатель 8, вращающийся трансформатор 9, усилитель мощност)и 10, блоки ограничения 11,и 12, формирователи импульсов 18 и 14, детекторы 15,и

1á, магнитную ленту 17, сумматор 18, преобразователь «код — aíàëîã» 19.

Система работает слсдующ)им образом.

На блоки ограничения 11 и 12 поступают сигналы синусоида Iüного HàiHpÿæåHHÿ, здесь они уси !иваются и преобразуются в сигналы прямоугольной формы. Форм)ирователи импульсов 1Д iH 14 преобразуют прямоугольную форму напря кения в остроугольный сигнал и .после детектирования в детекторах 15:.I 1б сигналы 03Н01 знака поступают iHB вход суммато ра 18.

На выходе сум матора 18 появляется последовательность остроугольных импульсов, частота следования которых равна алгебра)ической су)мме частот рабочей и опорной, которая подается на вход преооразователя «код †аналог» 19. На выходе преобразователя «кол— аналог» 19 пояилястся напряжение, пропорциональное частоте импульсов на входе. Это напряжение подается на олин из входов сум,мато ра 7, на чругой вход его подается напряжение с демодулятора б.

На выходе сумматора 7 появляется нап)ряжение, равное сумме входных напряжений. Это напряжение усиливается в усилителе мощности 10 и подается на обмотки двигателя 8.

Следящая система с подачей скоростного сигнала дает .возможность прог рамми рования разной контурной скорости в течение одного

IIiHкла, позволяет производить обработку с,выcoкими раоочHlvIH скоростями.

Формула изобретения

Фазовая следящая система, со)держа!цяя последовательно соединенные усилитель считывания, фазовый дис!к)риминатор, демодулятор,:первый сумматор, усилитель мощности.и двигатель, вал которого связан с вращяющнм613292

Составитель В. Васильев

Техред Л. Гладкова

Редактор В. Левитов

Корректор В. Гутман

Заказ 334/560 Изд. № 473 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент» ся трансформатором, выход которого,подключен к соответствующему входу фазового дискриминатора, усилитель считывания опорного сигнала, выход которото подключен ко входу вращающегося трансформатора, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с .целью повышения точности работы, она содержит соединенные последовательно второй сумматор и преобразователь «код — аналог», два блока ограничения, два формирователя импульсов и два детектора, выходы .которых соединены с соответствующими входами:второго сумматора, выход усилителя считывания через IIBpBbIH блок ограничения,и нервный формирователь импульсов соединен со,входом первого детектора, выход усилителя считывания о пор1ного сигнала связан через второй блок ограничения и второй формцрoBàòåëü импульсов со входом второго детектора, а выход преобразователя «код — аналог» связан с соответствующим входом перво5 го сумматора.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе:

10 1. Авторское свидетельство СССР № 136153, кл. G 05 В 13/02, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 147885, кл. G 05 В 19/16, 1963.

3. Киселев В. М. Фазовые системы числового программного управления станками, M., «Машиностроение», 1966, с. 237.