Устройство для управления следящим приводом

 

(72) Авторы изобретения, Л. В. Михайлов, В. С. Московский. и С. A. Чуйкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯШИМ ПРИВОДОМ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и .может найти применение при программном управлении технологическим оборудова-, нием, Устройство предназначено для автоматического управления металлорежу3 шими станками и другим оборудованием, работающим по заранее составленной программе.

Известны устройства для программного управления, в которых используются фазовые датчики обратной связи, кинематически связанные с осью привода (1).

Допустимый диапазон отслеживаемых углов рассогласования в таких устройствах ограничен, что ухудшает их динамические характеристики.

Наиболее близким по технической сущности является система позиционного программного управления и цифроаналоговыми трансформаторными преобразовате- . лями (2), содержашая генератор синусоидальных колебаний, выходы которого соединены с однйм из входов детектора и с

2 входом цифроаналогового преобразователя, реверсивный счетчик командной информации, выходы всех разрядов которого соединены с цифроаналоговым преобразователем, формирователь сигнала скорости, выход которого соединен с сумматором, кинематически связанный со следящим приводом вращающийся трансформатор, входы которого подключены к выходу цифроаналогового преобразователя, а один из выходов ко второму входу детектора.

Недостатком такой системы является малый допустимый перепад частоты командной информация. Это обстоятельство требует введения участков с запрограммированным разгоном и торможением, что снижает производительность оборудования.

Целью изобретения является повышение допустимого перепада частоты командной информации и сокращение времени разгона-торможения, что улучшает динамические характеристики привода.

4 гером Шмитта 11 и схемой согласования отсчетов 12. Выходы триггеров Шмитта подключены к блоку логики направления 13

Выходы блока логики направления соединены с реверсивным счетчиком грубого канала 14, выходы разрядов которого соединены с дещифратором 15, управляющий выход которого подключен к схеме согласования отсчетов, а блокирующий выход — к сумматору привода. Выход схемы согласования отсчетов подключен к сумматору привода.

Сущность изобретения заключается в том, что введенный дополнительно канал передачи сигнала рассогласования на следящий привод позволяет увеличить допустимую величину рассогласования.

Принцип работы устройства управления следящим приводом следующий. Командная информация по .каналам "+" или поступает на вход реверсивного счетчика 1. Сигнал несущей частоты ll>51 от генератора 4 поступает на вход транс. форматорного цифроаналогового преобразователя 3. Преобразователь формирует два выходных сигнала 0 и и U 2

1 несущей частоты, амплитуда которых пропорциональна соответственно синусу и косинусу числа импульсов N командной информации, занесенных в реверсивный счетчик

0п =U„S1nuut s1nN и

И1

LI „=0 5104UtcogN

Амплитудная модуляция сигнала не— сущей частоты обеспечивается подключением соответствующих отводов кодовых трансформаторов цифроаналогового преобразователя 3 к выходным шинам.

Выходные сигналы цифроаналогового преобразователя 3 питают две квадратурные входные обмотки вращающегося трансформатора 7 ..Последний осуществляет амплитудную модуляцию входных сигналов измеряемым положением вала вращающегося трансформатора 78 по гармоническому закону. Таким образом на выходных обмотках вращающегося трансформатора формируются два сигнаJla 08п1 И 06п1

%1 1 > 1 (81И NCOgQkg e N (111Щ )

70378

Эта цель достигается тем, что в предлагаемую систему позиционного программного управления дополнительно введены второй детектор, два триггера

Шмнтта, логический блок, второй реверсивный счетчик, дешифратор и блок согласования каналов, один вход второго детектора подключен к генератору синусоидальных колебаний„ а другой — к квадратурной выходной обмотке врашающегося трансформатора, выходы детекторов подключены через соответствующие триггеры

Шмитта к логическому блоку, выходы ко торого соединены с входами второго реверсивного счетчика, выходами подключенного к дешифратору, выходы дешифратора подключены к сумматору и к одному входу блока согласования каналов, второй вход которого соединен с выходом первого детектора, а выход блока согла- 2î сования каналов подключен к сумматору, На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для управления следящим приводом, где 1 — первый реверсивный счетчик, 2 — формирователь сигнала скорости, 3 — цифроаналоговый преобразователь, 4 — генератор синусоидальных колебаний, 5 — детектор, 6 — детектор грубого канала, 7- врашающийся трансформатор, 8 — привод, 9 — сумматор, 10, 11 J триггеры Шмитта, 12 — блок согласования отсчетов, 13 — блок логики направления, 14 - второй реверсивный счетчик, 15 —; на фиг. 2 — приведены выходные характеристиКи устройства для управления следящим приводом, Устройство для управления следящим приводом связано со схемой ввода программы посредством входных каналов . реверсивного счетчика 1 и формирователя сигнала скорости 2. Выходы всех разрядов реверсивного счетчика 1 соединены с цифроаналоговым преобразователем 3, а вход его подключен к генера тору синусоидальных колебаний 4. Выход«4 ной сигнал генератора синусоидальных колебаний подается также на вход детектора 5 и детектора грубого канала 6.

Выходы с ЦАП подключены к датчику

S0 перемещения 7; кинематически связанному с приводом 8. Выходной сигнал с датчика подается на вход детектора 5, а ""квадратурный выход датчика подключен к детектору грубого канала 6, выход формирователя сигнала скорос ти соединен с сумматором привода 9. Выход детектора rpy- "rh%"П Оt 51h(N 9). бого канала соединен с тркггером Шмитта

10, а выход детектора 5 соединен с триг- -Bblxoaeol сигнал 0 ка квалратурной ба

0378 1 6

Формула изобре те ни я

:U Йи ыАcos(N-e).

Выходные сигналы трансформатора 7 поступают на детекторы 5 и 6, осушествляюш ие выпр ямле ние. С ре д нее значе ние выходного напряжения детекторов связано с рассогласованием между положением реверсивного счетчика и положением вала вращающегося трансформатора 7 синусоидальной зависимостью (фиг. 2a).

При рассогласовании меньшем, чем рабочая зона детектора (+ Ж/2) рад сигнал через схему согласования отсчетов 12 и сумматор 9 управляет работой привода 8. Сигналы с детекторов через два триггера Шмитта 10 и 11 посту- пают на схему логики направления. 13.

Последняя выделяет направление рассогласования и формирует единичные импульсы при рассогласованиях+ (Яф; бп,) ; 2s ) () 2 ... и т.д.) рад. Эти импульсы поступают на входы реверсивного счет- . чика 14 в зависимости от направления рассогласования. Состояние разрядов реверсивного счетчика преобразуется де- 30 шифратором 15 в управляюший сигнал" (фиг.2б). Выходной сигнал схемы согласования . отсчетов (фиг. 2в) образуется из сигналов детектора 5 и дешнфратора и через сумматор управляет работой при- з5 вода. Допустимая величина рассогласования определяется обьемом реверсивного счетчика грубого канала и равна

r(g (q-<)+Xi(2 g рад, где — И обьем счетчика. При рассогласования, превышаю 0 шем эту величину, блокируюший выход дешифратора воздействует на сумматор, уменьшая дЬ нуля сигнал управления приволом, Использование изобретения позволяет повысить допустимый перепад частоты командной информации и сократить время разгона или торможения, что улучшает динамические характеристики устройства.

5 обмотке врашаюше нося трансформатора имеет фазовый сдвиг на %/2 рад

U< =U sinmt(sinNsinecosNcos9)-.

3т1

Устройство для управления следяшим приводом, содержашее генератор синусоидальных колебаний, выходы которого соединены с одним из входов первого детектора и с входом цифроаналогового преобразователя, первый реверсивный <, счетчик, выходы разрядов которого соединены с цифроаналоговым преобразователем, формирователь сигнала скорости, выход которого соединен с сумматором . и кинематически связанный со следяшим приводом врашаюшийся трансформатор, входы которого подключены к выходу цифроаналогового преобразователя, а один из выходов - ко второму входу первого детектора, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, в него введены второй детектор, два триггера

Шмитта, логический блок, второй реверсивный счетчик, дешифратор и блок согласования каналов, один вход второго детектора подключен к генератору синусоидальных колебаний, а другой — к квадратурной входной обмотке врашаюшегося трансформатора, выходы детекторов подключены через соответствуюшие триггеры Шмитта к логическому блоку, выходы которого соединены с входами второго реверсивного счетчика, выходами подключенного к дешифратору, выходы дещифратора подключены к сумматору и к одному входу блока согласования. каналов, второй вход которого соединен с выходом первого детектора, а выход блока согласования каналов подключен к сумматору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 434381, кл. G05 В 19/18, 1974

2. Авиационная промышленность. ) Ь 8, Fr

1970, с. 3-6, Киселев В. М. и др. Система позиционного программного управления с цифроаналоговыми трансформаторами преобразователя (прототип), ff