Система позиционного управления

 

О П И | А Н--И- -Ф

ИЗОБРЕТЕН ИЯ опт©48О5

Союз Советска

Соцмалнстнмескик республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.77 (21) 2494895/18-24 с присоединением заявки Р&(Оэ В 1 1/01

Гесуйарстваиивб омитет

СССР в делам изобрвтвиий и втирьтий (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М ЗЗ

Дата опубликования описания 08,09 79 (53) УДК 62-50 (088 8) (72) Авторы нзобретення

B. UI. Арутюнян, Г. В. Келементян и B. A, Туманян (7E) Заявитель (54) СИСТЕМА ПОЗИБИОННОГО УПРАВЛЕНИЕ

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано при создании цискретных систем:шагового электропривода.

Известна система позиционного управления, содержащая генератор тактовых

5 импульсов, распределитель, усилитель, шаговый двигатель и вычитающий счетЕ13Известная система имеет низкие точно ность и быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система позиционного управления, содерmamas генератор тактовых импульсов, t5 подключенный к коммутатору, и последовательно соединенные усилитель мощности, шаговый двигатель, датчик шагов и вычитающий счетчик, выходы которого подключены к соответствующим входам коммутатора (2).

Нецостатком этой системы является ограниченность быстродействия и точности позиционирования. В ней отработка заданной программы позиционирования осуществляется с постоянной скоростью и неизменной величиной единичного шага шагового двигателя.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия системы.

Сущность изобретения заключается в том, что система содержит распределитель импульсов и анализатор кода позиционирования, входы которого соединены с ссютветствующими BbIKoljaMH вычитающего счетчика, а выходы - с .соответствующими входами распределителя имиуль» сов, один из входов которого поцключен к коммутатору, а выход - к входу усилителя мощности.

На чертеже представлена блок-схема системы позиционного управления.

Система содержит генератор 1 тактовых импульсов, коммутатор 2, распределитель 3 импульсов, усилитель 4 мощности, шаговый двигатель 5, датчик 6 шагов, вычитающий счетчик 7, анализатор 8 кода позиционирования.

3 68450

Система работает следующим образом.

Распределитель 3 импульсов создает

_#_I - фазную систему прямоугольных импульсов напряжения, которая через уси литель 4 мощности подается на п фвэный шаговый двигатель 5.

Для анализа кода позиционирования разряды вычитающего счетчика 7 расчленяются- не w — 1 разрядовых пакетов. По мере отработки кода поочередно обнуля- о ются старшие рвзряцовме пакеты вычитаю. щего счетчика 7, что приводит к соответствующему изменению кодовой комбинации на выходах анализатора 8 кода позиционирования. 15

Изменение кодовых комбинаций на управляющих шинах распределителя 3 позволяет создать до ro- 1 режимов коммутации фвэ, что соответственно приводит к постепенному уменьшению величины единичного шага шагового двигателя от (П -1)с(АОо(> < э- минимальный электрический шаг двигателя, получаемый при соответствующей коммутации (< - -сФ ФЬ

Р1 где Ф. — мехаиичесИ кйй угол, р — чило пар полюсов, 8 число заходов коммутации, Т - тактность коммут-аций) .

Величина чувствительности датчика 6 шагов выбирается равной минимальному возможному шагу Ю. . Число импульсов, I поступаемых от датчика 6 шагов на вход вычитающего счетчика 7, определяется величиной шагв ротора, то есть режимом коммутаций распределителя 3 импульсов.

В исходном состоянии системы вычитающий счетчик 7 находится в нулевом состоянии, при котором закрыт коммутатор 2, представляющий собой логический

46 элемент И, и импульсы от генератора

1 тактовых импульсов не поступают в распределитель 3. При записи в вычитаю-щий счетчик 7 кода позиционирования открывается коммутатор 2 и импульсы от

45 генератора 1 тактовых импульсов поступают в распределитель 3. Вместе с тем, потенциалы с разрядов вычитающего счетчика 7 поступают<на входы анализатора

8 кода позиционирования, что приводит

S0 к возникновению на его выходах определенного кода. Этот код поступает на управляющие шины распределителя 3 и обеспечивает в нем соответствующий режим коммутации фаз шагового двигателя 5.

Если записанный в вычитаюший счетчик 7 код позиционирования заполняет . все.его разрядовые пакеты, то на выхо дахх кода позиционирования анализатора 8

5 4 возникает код, обеспечивающий с помощью соответствующего режима распределителя

3 максимальную величину единичного шага отработки шагового двигателя 5(m-1JW> °

При этом происходит быстрая отработка кода, так как при фиксированной частоте генератора 1 тактовых импульсов иа каждый тактовый импульс ротор поворачивается на угол(е-ЦЫ и с датчика 6 щагов на вход вычитающего счетчика 7 поступает (пъ-4} импульсов. При отработке кода в вычитающем счетчике 7 сперва обнуляется высший разрядовый пакет, что приводит к снижению величины шага, и последующая отработка программы до обнуления следующего разрядового пакета происходит с углом(п1-2)d>.

С приближением к точке позиционирования поочередно обнуляются все раэрядовые пакеты. При обнулении всех раэрядовых пакетов, кроме последнего младшего разрядового пакета, на входы распределителя 3 от анализатора 8 кода позиционирования поступает кодовая комби« нация, обеспечивающая наименьшую величину единичных шагов отработки шагового двигателя 5.

После полной отработки записанного кода коммутатор 2 закрывается, импульсы от генератора 1 тактовых импульсов не поступают на распределитель 3 и ротор шагового двигателя 5 фиксируется в требуемой точке позиционирования.

Таким образом, начальное движение шагового двигателя 5 совершается большими шагами и тем самым процесс отработки ускоряется. С приближением к точке позиционирования скорость отработки шагов снижается, а единичный шаг уменьшается до величины сС, что позволяет повысить точность позиционирования.

Применение изобретения позволяет осуществить отработку заданной программы с изменяющейся скоростью и точностьюв зависимости от кода вычитающего счетчика, изменяемого в процессе отработки.

Формула изобретения

Система позиционного управления, содержащая генератор тактовых импульсов, подключенный к коммутатору, и последовательно соединенные усилитель мощности шаговый двигатель, датчик шагов и вычитающий счетчик, выходы которого подключены к соответствующим входам коммутатора, отличающаяся тем,что, 684505

Составитель Г. Нефедова

ТехРед Д Баб,рка КоРРектоР Л. ЛивРинц

Редактор Б. Герцен

Заказ 52 86/41 Тираж 1 015 Подписное

UHHHfIH 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 с целью повышения точности и быстродействия системы, она содержит распределитель импульсов и анализатор кода позиционирования, входы которого соединены с соответствующими выходами вычитающего 5 счетчика, а выходы - с соответствующими входами распределителя импульсов, один из входов которого подключен к коммутатору, а выход - к входу усилителя мощности, 10

Источники информации, принятые во яннмание при экспертизе

l. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. Под ред. Чиликина М. Г., M., "Энергия", 1971, с. 23.

2. Лабзин М. Д. Судовые электроприводы с щаговыми электродвигателями.

П., "Судостроение", 1971, с. 15.