Устройство для формирования сигнала, пропорционального скорости

 

р 473981

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическмд

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.

05 В 11/06 (22) Заявлено 030477 (21) 2440107/18-24 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

ОпУбликовано 150779. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 150779 (53) УДК 62.50 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.П.Нещеретов, H,Ê.Ëû÷àãèí, Г.А.Цурвин и Н.A.Âåëèêàíîâ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА

ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО СКОРОСТИ

25

Изобретение относится к области ,автоматики, а именно, к системам программного управления и предназначено для формирования сигнала управления исполнительным приводом, / пропорционального скорости задающего .воздействия.

Известно устройство для формирования сигнала, пропорционального скорости (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для формирования сигнала, пропо зционального скорости, содержащее пусковой элемент, элемент

ИЛИ и триггер направления, первые и вторые входы которых подключены, соответственно, к датчикам команд вперед и назад, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, .второй вход которого подключен к первому выходу тактирующего генератора и, через, формирователь импульсов, — к первому входу блока памяти, выход первого элемента И и второй выход тактирующего генератора соединены, соотт ветственно, с первым и вторым входа» ми счетчика, выходы которого через последовательно соединенные блок памяти, блок разрядных ключей и блок сопротиьлений подключены ко входу суммирующего усилителя, выход которого через последовательно соединенные первый и второй ограничительные элементы и последовательно соединенные третий и четвертый ограничительные элементы. подключен, соответственно, к первому и второму входам выходного усилителя, первый и второй ограничительные. элементы через второй ключ, и третий и четвертый ограничительные элементы через первый ключ соедйнены с шиной нулевого потенциала (2).

Недостаток данного устройства заключается в том, что при малых значениях скорости и неравномерности поступления импульсов единичных переме-. щений, что вызвано видом отрабатываемой траектории и способом интер- . полирования ее, скачки скоростного сигнала на выходе блока в соседние интервалы времени могут достигать большой величины, что неблагоприятно сказывается на равномерности и точности движения привода.

Цель изобретения - повышение точности устройства. Эта цель достигается тем, что в известное устройство для формирования сигнала, пропорционального скорости введены блок инверторов, элементы И, инверторы и триггер, к первому входу которого через последовательно соединенные первый инвертор, второй элемент И и блок инверторов подключены один из выходов блока разрядных ключей, выход триггера соединен с первыми входами

"третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены, соответственно, к первому и второму . — выходам триггера направления, выход третьего элемента И через второй инвертор и выход четвертого элемента И через третий инвертор соединены, соответственно, со входами первого и второго ключей, другие выходы блока разрядных ключей через пятый элемент И подключены к первому входу шестого элемента И, ко второму входу которого подключен выход первого инвертбра, а выход шестого элемента И н, через пусковой элемент, шина нулевого потенциала соединена со вторым входом триггера.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для формирования сигнала, пропорционального скорости, где: элемент ИЛИ 1, триггер направления 2, первый элемент

И 3, трактирующий генератор 4, счетчик 5, блок памяти 6, фбфФфователь импульсов 7, блок разрядных ключей

8, блок сопротивлений 9, суммирующий усилитель 10, первый, второй, третий и четвертый ограничительные элементы 11, 12, 13 и 14, выходной усилитель 15, первый ключ 16, второй ключ 17, блок инверторов 18„ . второй элемент И 19, первый инвертор 20, триггер 21, пусковой элемент

22, третий и четвертый элементы И

23 и 24, второй и третий инверторы 25 и 26, пятый и шестой элемен ты И 27 и 28, датчик команд вперед 29 и датчик команд назад 30.

Устройство работает следующим образом. Импульсы единичных перемещений (импульсы унитарного кода) йоступают из интерполятора (на чертеже не показан) через один из датчиков команд вперед или назад на вход элемента ИЛИ 1 и соответствующий вход триггера направления 2. При этом, триггер направления 2 уста" " " нав;чйвается в соответствую@ее"положение вперед или назад .-"

С выхода элемента ИЛИ 1 иййульсы унитарного кода поступают на первый вход первого элемента И 3. На второй вход этого элемента подают ся раэрааающие импульсы с первого выхода счет тактйр7%65й б генера. тора 4. При" калйчии разрещаююФго

ЗО

В том случае, если скорость входного воздействия меньше какой-то наперед заданной величины, т.е. частота импульсов унитарного кода такова, что за время счета заполнение счетчика 5 не превышает (-того разряда, при этом разрядные ключи всех разрядов, больших, находятся в таком состоянии, что на их выходах будут нулевые потенциалы. Эти потейциалы подаются на входы блока инверторов 18, в результате на выходах инверторов этого блока устанавливаются высокие потенциалы, следовательно, на входы второго элемента

И 19 Поступают высокие потенциалы,в результате чего на выходе второго элемента И 19 будет низкий потен» циал, а на выходе первого инвертора 20 — высокий. Этот потенциал подается на первый (единичный ) вход триггера 21. Триггер 21 остается в йсходном состоянии, установленном пусковым элементом 22 после включения питания. В этом состоянии на выходе триггера 21 будет нулевой потенциал, подаваемый на входы третьего и четвертого элементов И

23 и 24, в результате на выходах этих элементов установятся высокие потенциалы, а на выходах второго и третьего инверторов 25 и 26низкие,следовательно, первый и второй ключи 16 и 17 будут открыты, оба входа выходного усилителя 15 соединены с шиной нулевого потен циала и напряжение на его выходе равно нужОе

673981 импульса и импульсов унитарного кода на входах первого элемента И

3, эти импульсы поступят на счетный вход счетчика 5. Сод .ржимое счетчика 5 периодически переносится в блок памяти 6 импульсом, выделяемым формирователем импульсов 7 из заднего фронта разрешающего импульса счета. Вслед за этим содержимое счетчика 5 сбрасывается импульсом сброс . со второго выхода тактирующего генератора 4 после окончания импульса переноса. Блок памяти

6 управляет состоянием блока разрядных ключей 8, которые, в свою очередь, подключают разрядные сопротивления блока сопротивлений 9 на вход суммирующего усилителя 10. Величина напряжения на выходе суммирующего усилителя 10 однозначно определяется комбинацией включенных сопротивлений на входе этого усилителя. Напряжение с выхода суммирующего усилителя 10 через две передающие цепочки, состоящие из ограничительных элементов 11, 12 и 13 и 14 подается на тот из противофазных входов выходного

25 усилителя 15, который не закорочен первым или вторым ключом 16 или 17, выполненными, например, на транзисторах.

Если частота импульсов элементарнйх перемещений достаточна для того, чтобы заполнился хотя бы одиН из разрядов счетчика 5, старший -того разряда, по цепи: блок инверторов 18, второй элемент И 19, и первый инвертор 20 на первый вход триггера 21 поступит низкий потенциал, этот триггер перебросится s состояние единица, на его выходе появится положительный потенциал.

Следовательно, на выходе того из . элементов И 23 и 24, на вхоД которого. поступает положительный потейциал с выхода триггера направления .

2, появится нулевой потенциал, соответствующий второй инвертор 25 или третий инвертор 26 пеРеведет первый ключ 16 или второй ключ 17 в непроводящее состояние, напряжение с выхода суммирующего усилителя

10 поступит на соответствующий вход выходного усилителя 15 и на его выходе появится напряжение соответствующей полярности.

Если после этого частота импульсов элементарных перемещений умень-шится так, что за один цикл счета

673981

20 б вание входов выходного усилителя

15 первым и вторым ключами 16 и 17. т

Таким образом, пЕреключение триггера 21 в состояние единица происходит в том случае - если содержи- мое счетчика 5 станет больше числа а переключение его в состояние нуль - только в том случае, если содержимое счетчика 5, уменьшаясь . от числа, большего 3 станет меньше т.е. выходная характеристика устройства имеет гистерезис.

Такое выполнение устройства для формирования сигнала, пропорционального скоРости, исключает действие в законе управления исполнительным приводом сигнала, пропорционального скорости, в области низких значений скорости и наличие его в области средних и высоких скоростей, а также исключает: хаотическое включение и отключение скоростного сигнала при колебании скорости у границы отсечки, что йовышает точность устройства.

35

60 заполнение счетчика 5 будет меньше, чем ) +1, но больше i -q, где q-.- некоторое целое число, определяемое комбинацией выходов, 1 первых разрядов блока разрядных ключей 8, соединенных со входами пятого элемента И 27, то на всех выходах . пятого элемента И 27 будут высокие потенциалы, следовательно, на его выходе установится нулевой потенциал. Этот потенциал поступит на один из входов шестого элемента И

28. Ла другой вход шестого элемента И 28 подается высокий потенциал с выхода первого инвертора 20,так как содержимое счетчика 5 меньше

1 +1. Следовательно, на выходе шестого элемента И 28 будет низкий по,тенциал и состояние триггера 21 не . изменится. Переход содержимого счетчика 5 из области t --q... i в область, большую i так же нЕ вы- .. зовет изменения состояния триггера

21, так как на выходе первогo инвертора 20 появится низкий потенциал, который подтвердит состояние единица триггера 21. Переход же содержимого счетчика 5 в область значений, меньших i - q обусловит хотя бы на одном входе пятого элемента

И 27 низкий потенциал, что вызовет появление высокого потенциала на его выходе. Кроме того, на выходе первого инвертора 20 также будет высокий потенциал, так как содержимое счетчика 5 заведомо меньше

i+ 1. Следовательно, на выходе шестого элемента И 28 появится низкий потенциал, который переведет триггер 21 в состояние нуль, а это, в свою очередь, вызовет закорачиФормула изобретения

Устройство для формирования сигнала пропорционального скорости, содержащее пусковой элемент, элемент ИЛИ и триггер найравления, первые и вторые входы которых подключены, соответственнор к -датчикам команд 1âïå-, ред и 5 назад, выход элемента

ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключгн к первому выходу тактирующего генератора и, через формирователь импульсов; - к первому входу блока памяти, выход первого элемента

И и второй выход тактирующего гене- ратора соединены, соответственно, с первым и вторим входами счетчика, выходы которого через последовательно соединенные блок памяти, блок разрядных ключей и блок сопротивлений подключены ко входу суммирующего усилителя, выход которого через последовательно соедйненяые первый и второй ограничительные элементы и последовательно соединенные третий и четвертый ограничительные эле« менты подключен„"-cîoòâåòñòâåíío, к первому и второму входам выходного усилителя, первый и второй ограничительные элементы"через второй ключ, и третий и четвертый ограничительные элементы черЕз первый ключ соединены с шиной нулевого, потенциала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок инверторов элементы

И, инвертор и триггер, к первому входу которогй через последовательно соединенные первый инвертор, втоСоставитель Г.Романченко

Техред И. Петко Корректор M. Вигула

Редактор Д.Зубов

Тираж 1014 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР

" по делйм изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 4073/43

Филиал ППП Патент, r.Óàãîðîä, ул.Проектная,4 рой элемент И и блок инверторой подключены один из выходов блока разрядных ключей; выход триггера соединен с первыми входамн третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены, соответственно, к первому и второму выходам триггера направления, выход третьего элемента И через второй инвертор и выход четвертого элемента И через третий инвертор соединены, соответственно, со входами первого и второго ключей, другие выходы блока разрядных ключей через пятый элемент И подключены к первому входу

73981 8 шестого элемента И, ко второму входу которого подключен выход первого инвертора, а выход шестого элемента И и, через пусковой элемент, шина нулевого потенциала соединены со вторым входом триггера.

Источники информации, примятые

Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 318016, кл. G 05 В 11/06,23.04.70.

10 2.. Киселев В.M. Фазовые системы числового программного управления станками. M. Машиностроение, 1976, с. 37.