Импульсно-фазовая следящая система

 

ОП ИСАНИЗОБРЕТЕ Н ИЯ . К АВТОУСКОНУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Соцналнстннесюа

Реслублнн

9934 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (K) Заявлено 06.07.77 {21) 2503826/18 — 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

{51. М. Кл.

G 05 В И/01 йаударетвеааьй камэтат

СССР аа делам кэебретекка а вткрмтак

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень №30 .

{53) УДК162:52 (088.8) Дата опубликования описания 15.08.79 (72) Авторы изобретения

А. Г. Лаврехо и М. И. Коваль

{71} Заявитель (54) ИМПУЛЬСНΠ— ФАЗОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Предлагаемое юобретение относится к области автоматического управления исполнительными механюмами и может быть применено для программного управления металлорежущими станками с люфтом в кинематике приводов.

Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, первый фазовый дискриминатор, полупроводниковый ключ, усилитель, двигатель с датчиком угла, выход которого подключен ко входу первого фазового дискриминатора, редуктор с люфтом, рабочий орган с датчиком угла; второй фазовый дискриминатор, входы которого подключены к выходам соответственно задатчика и датчика угла рабочего органа, а выход — ко входам полупроводникового ключа и усилителя 11).

Известна также следящая система, содержащая лоследовательио соединенные задатчнк, первый фазовый дискриминатор, блок управления, состоящий нз регулятора пути, источника опорного напряжения, коммутатора, реле направления и сумматора, тиристорный преобразователь, двигатель с датчиком угла, выход которого подключен ко входу первого фазового дискриминатора, редуктор с люфтом, рабочий орган с датчиком угла; второй фазовый дискриминатор, входы которого подключены з к выходам соответственно задатчика и датчика угла рабочего органа, а выход — ко входу блока управления {2).

Недостатком ювестных систем является низкая точность слежения в зоне переменного по тО величине люфта.

Прототипом изобретения является следящая система, содержащая последовательно соединен-. ные задатчик, первый сумматор, первый делитель частоты, первый фазовый дискриминатор, тS привод и последовательно соединенные второй делитель частоты и второй фазовый дискриминатор, причем выходы привода через первый и второй датчики перемещения связаны с соответствующими входами первого и второго фазовых дискриминаторов, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу задаэчика, а выход — ко входу первого сумматора {3),,679934

Недостатком системы является низкая точность компенсации переменной составляющей люфта б вследствие ее осуществления с постоянной скоростью независимо от фактической скорости изменения составляющей 6».

Целью изобретения является повышение точности системы путем компенсации составляющей б со скоростью, равной ddt.

Эта цель достигается тем, что следящая система содержит второй сумматор, логический блок и блок памяти, выходы которого подФф ключены к соответствующим входам первого и второго сумматоров, а вход — к выходу логического блока, входы которого соединены с выходами задатчика, второго фазового

4$ дискриминатора и второго делителя. частоты, вход которого подключен к выходу второго сумматора, соединенного соответствующим входом с выходом задатчика.

На чертеже приведена структурная схема

26 следящей системы.

Система содержит последовательно соединенные задатчик 1, первый сумматор 2, первый делитель частоты 3, первый фазовый дискриминатор 4, привод 5 с кинематическнм люфтом

ВФ и встроенными до и после люфта соответственно первым датчиком перемещения б, выход которого подключен к другому входу первого фазового дискриминатора 4, и вторым датчиком . перемещения 7; последовательно соединенные

ЗЭ второй делитель частоты 8 и второй фазовый дискриминатор 9, другой вход которого подключен к выходу второго датчика перемещения

7; формирователь импульсов 10, вход которого подключен к выходу задатчика 1, а вы3$ ход — к другому входу первого сумматора 2; второй сумматор 11, вход которого подключен к выходу задатчика 1, а выход — ко входу второго делителя частоты 8; последовательно соединенные логический блок 12 и блок

41 памяти 13, причем входы логического блока

12 соединены соответственно с выходом эадатчика 1, с другим выходом второго делителя частоты 8 и с выходом второго фазового дискриминатора 9, а выходы блока памяти 13 соединены с соответствующими входами первого сумматора 2 и второго сумматора 11.

Здесь приняты условные обозначения: — частота задающих HMIPjJlbCOB f I =Q if n, где Q, fn — частоты тактовых и программных импульсов;

fl а,fl 3 — частоты импульсов, компенсирующих постоянную и переменную 6» составляющие люфта; — частоты импульсов, модулированных по фазе в функции частот fIO и (или) 1 э, f4е Фе частОты широтно модулированных импульсов1

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии системы импульсы

fn, 1,0, 1, отсутствуют, импульсы 1 И f4, Фа и f7, Фа" и f> находятся в противофазе; скважность импульсов f, fz, f равна 2 и привод 5 неподвижен при расположении вала двигателя у одной иэ границ люфта.

При появлении импульсов fn co знаком, противоположным предшествующему, включается формирователь импульсов 10 и выдает на второй вход первого сумматора 2 пачку импульсов. Количество и частота импульсов

fIo Равны cooTacтственно 6min/i и nmax здесь 6гпЬ вЂ” минимальная величина люфта, принятая за постоянную составляющую б, а i — дискретность системы. В первом сумматоре 2 импульсы flp добавляются к импульсам fl ИЛи вычИтаЮтСя Иэ НИХ В ЭавиСимоСти от нового знака импульсов,fn. Далее изменение частоты fz преобразуется в пропорциональное изменение фазы импульсов f3 и скважности импульсов f«. Привод 5 форсированно реверсируется. После окончания импульсов flq привод 5 приобретает заданную скорость и направление слежения.

Компенсация составляющей б осуществляется по фазовому рассогласованию Ьр импульсов f4 и f . Это рассогласование возникает

I как при реверсе в люфте б v 6 (например, в зоне частых реверсов иэ-за повышенного износа кинематики привода), так и в установившемся режиме слежения (например, на стыках реек в кинематической цепи шестерня-рейка).

При Ь р Ъ1-й дискреты при перемещении, например, "вцраво" происходит частичное сова мещение по фазе импульсов f> и f8. Логический блок 12 открывается и выдает пачку импульсов fl на запись в блок памяти 13.

Количество и частота импульсов f» равны соответственно Ь р/i и f;. С выхода блока памяТИ 1 3 ЭТИ импульсы С часТОТОИ f1,3 f n подаются на третий вход первого сумматора

2 н на второй вход второго сумматора 11.

Затем преобразуются импульсы flз так же, как и импульсы f о и привод 5 получает дополнительно Ь р/i днскрет на перемещение вправо". Второй сумматор 11 и второй делиII тель частоты 8 преобразуют импульсы 1,З в смещение по фазе очередных импульсов fg на

Ap/i дискрет вслед за импульсом 1 . В результате при последующем появлении импульсов

f и fа логический блок 12 остается закрытым, что исключает многократную выдачу импульсов f, при одном и том же рассогласованин Ь р. После отработки- приводом 5 Ь y/i дискрет,соответствующий ио времени импульс возвращается в заданное положение, которое

679934

Формула изобретения

Составитель Э. Митрошин

Редактор Э. Губницкая . Техред С.Мигай Корректор С. Патрушева

Заказ 4792/42

Тираж 1015 Подписное

UHNHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ,фиксируется по частичному фазовому совмеФ щению инверсных импульсов f> и 4. Логический блок 12 вновь открывается и выдает на второй вход второго сумматора 11 пачку

:импульсов fq со знаком, противоположным предшествующему. Очередные импульсы f возвращаются в исходное положение.

Компенсация противоположного по знаку рассогласования осуществляется аналогично по

:совпадению прямых и инверсных импульсов

f и fi в первые полупериоды опорной часто- ie ты fe f>/Ê, где К вЂ” коэффициент деления второго делителя частоты.

Поскольку частота fq з равна скорости изменения рассогласования Ьу в дискретных в сек., то точность компенсации составляющей Ьповы- з шается.

Технико-экономическая эффективность предлагаемом системы состоит в повышении точности и быстродействия тяжелых металлорежущих станков. 21

Импульсно-фазовая следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, первый суМматор, первый делитель частоты, первый фазовый дискриминатор и привод, поб следовательно соединенные второй делитель частоты и второй фазовый дискриминатор, причем выходы привода через первый и второй датчики перемещения связаны с соответствующими входами первого и второго фазовых дискриминаторов, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу эадатчика, а выход — ко входу первого сумматора, отличающаяся тем, ™то, с целью повышения точности, система содержит второй сумматор, логический блок и блок памяти, выходы которого подключены к соответствующим входам первого и второго. сумматоров, а вход — к выходу логического блока, входы которого соединены с выходамн эадатчика второго фазового дискриминатора и второго делителя частоты, вход которого подключен к выходу второго сумматора, соединенного соответствующим входом с выходом эадатчика.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 180232, кл. G 05 В 5/00, 1963.

2.. Авторское свидетельство СССР У 432454, кл. 6 05 В 11/01, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР У 535550, кл. G 05 В 11(01, 1974.