Система программного управления

 

<111817669

Союз Советскик

Социалистических

Респубиик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 170%79 (21) 2767981/18-24 (5 )м. к,.з

6 05 В 19/407 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0.381. Бюллетень N9 12 (S3) УДК 621.503.55 (088 8) Дата опубликования описания 300381 (72) Авторы изобретения

В.В.Дашкевич. и A.Ï.Ïàøêåíè÷ (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение. относится к системам программного управления и может быть использовано, например, s системах управления электроприводами роботовманипуляторов, а также в системах автоматического управления, применяемых в самых различных областях промышленности.

Известна цифровая система управления, содержащая последовательно соединенные задающее устройство, сравнивающее устройство (цифровой сум- . матор), регистр управления, преобразователь код-напряжения, корректи рующее устройство, усилительно-пре- 15 образовательное устройство, исполнительный двигатель, механически связанный через редуктор с кодовым .датчиком, выход которого подключен ко входу сравнивающего уотройатва, 20 и блок синхронизации $1) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетно-импульсная система программного управления, содержащая последовательно соединенные ачитывающееустройство, формирователи, схему определения напряжения, реверсивный счетчик с выходами на последовательно соединенные дешифратор и блох 30

2 цифровой индикации и схему равнозначности, которая соединена. с выхо-., дами устройства ввода, схема равно значности соединена.с последовательно подключенными блоком управления приводом подач, схемой изменения коэффициента пересчета счетчика, счетчиком фиксированного числа импульсов, триггером со счетным входом, логической схемой переполюсовки, а также последовательную цепочку из. триггера, стартстопного генератора,, схемы И, схемы ИЛИ и дифференцирующую цепь, выходом соединенную с триггером f2).

Недостатком известных устройств является невысокое быстродействие и возможность перерегулирования..Это объясняется .тем, что к исполнительному двигателю прикладывается напряжение, зависящее от величины рассогласования.

Цель изобретения — повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему программного управления, содержащую блок сравнения, первый вход, которого соеди.— нен с первым выходом программнозадающего блока, блок управления

817669

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система включает программно-задающий блок 1, блок 2 сравнения, четвертый элемент И 3, регистр (пути разгона) 4, компаратор 5, третий 4О элемент И 6, формирователь 7 импульса, второй элемент ИЛИ 8, блок 9 сравнения, блок 10 памяти, реверсивиый счетчик 11„ первый элемент ИЛИ

12, датчик 13 скорости, усилитель 45

14 мощности, первый и второй элементы И 15 и 16, генератор 17 импуль-. сов, исполнительный двигатель 18, триггер, 19, нагрузку 20, г,зтчик 21 положения и блок 22 управления сле- дящим приводом.

Программно-задающий блок 1 задает величину и направление требуемого перемещения нагрузки в виде двоичного кода и формирует сигналы управления триггером 19 и генератором 17. Блок

2 сравнивает величину требуемого перемещения с величиной действительного положения нагрузки 20, поступающего с выхода датчика 21, >и выдает на выход величину разности.

Элемент И 3 управляет регистром

4, в котором хранится код пути разгона.

Компаратор 5 сравнивает величины рассогласования и пути разгона. 65 бО следящим приводом, датчик положения, формирователь импульса и реверсивный счетчик, первый вйход которого соединен с первым входом первого зле рента ИЛИ, а .первый и второй входы - с выходами соответственно первого и второго элемента И, подключен. ных первыми входами к соответствующим выходам триггера, введены блок памяти, третий элемент И и последо- . вательно соединенные четвертый эле мент И, регистр, компаратор, второй элемент ИЛИ и генератор импульсов, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго элементов

И, а второй вход через первый элемент ИЛИ вЂ” к Первому входу третьего элемента И и ко второму выходу ре-.. версивного счетчика, соединенного третьим выходом через блок памяти с первым входом блока управления следящим приводом, а первым выходом. через формирователь импульса - с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения и со вторым входом блока сравнения, подключенно- 25 го выходом Ко второму входу компаратора и к первому входу тертьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока управления следящим приводом, а второй выход 3О программно-задающего блока и выход компаратора соединены с соответствующими входами триггера.

Элемент И б управляет блоком 9 и переключает систему с одного режима работы на другой (с режима оптимального быстродействия на режим стабилизации). Формирователь 7 формирует импульс разрешения на запись в регистр 4. Элементы ИЛИ 8 и 12 управляют генератором 17. Блок 9 сравнивает желаемое значение скорости с действительным и выдает значение их разности на усилитель 14. В блоке 10 хранится закон оптимального изменения скорости. Счетчик 11 обеспечивает управление блоком 10 памяти, генератором 17 и элементами И 3„ и б, Элементы И 15 и 16, генератор 17, триггер 19 управляют счетчиком 11.

Система работает следующим образом.

В начальный момент на первом выходе блока 1 появляется код требуемого перемещения, поступивший на блок

2, а по сигналу с его второго выхода осуществляется установка в "1" триггера 19 и через элемент ИЛИ 8 запускается генератор 17.. Одновременно на блок 9 сравнения через элемент И 6 поступает сигнал ошибки, знак которого запоминается.

При этом импульсы с выхода генератора 17 поступают через элемент И 15 на суммирующий вход счетчика 11, который начинает "счет вверх", первым импульсом закрывает элемент И б и осуществляет дискретную выборку содержимого блока 10 со скоростью, определяемой частотой генератора 17.

Система начинает разгон по заданному закону изменения скорости и в момент достижения счетчиком 11 верхней гра-. ницы происходит отключение генератора 17 (по сигналу с выхода элемента ИЛИ 12), запись в регистр 4 значения пути разгона и переход системы на режим движения с постоянной скоростью.

По мере отработки системой величины заданного> перемещения величина ошибки на выходе блока 2 уменьшается. При равенстве оставшегося пути перемещения значению пути разгона, которое хранится в регистре 4, на выходе компаратора 5 появляется сигнал, устанавливающий триггер 19 в "0" и через элемент ИЛИ 8 запускающий гене-: ратор 17. При зтрм импульсы с выхода генератора 17 поступают через элемент И 16 на вычитающий вход счетчика 11. Содержимое счетчика умещается и из блока 10 происходит дискретная выборка значений скорости, соответствующих оптимальному закону торможения (в обратном порядке но сравнению с режимом разгона), В момент достижения нижней границы счетчика появляется сигнал на его втором выходе, который через элемент ИЛИ 12 отключает генератор 17 и открывает элемент И б. Система.перехо817669 дит на режим стабилизации. При этом работает контур регулирования по положению и скорости.

В предлагаемой системе разгон и торможение осуществляется по заранее рассчитанному оптимальному зако5 ну, хранящемуся в блоке. памяти.

Это позволяет реализовать практически любые законы оптимального управления, в. том числе учитывающие ограничения на высшие производные. Система обеспечиваеi монотонные и быстродействующие переходные процессы. Ее применение в системах управления промьпаленными роботами повысит производительность обслуживающего оборудования и уменьшит динамические усилия 15 на элементы конструкции робота (за счет ограничений на высшие производные), Последнее приводит к увеличению долговечности роботов, уменьшит их вес и габариты.

Формула изобретения

Система программного управления, содержащая блок сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом программно-задающего блока, блок управления следящим приводом, датчик положения, формирователь импульса и реверсивный счетчик, первый ,выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а первый и второй входы — с выходами соответственно первого и второго элементов И, подключенных первыми вхо1 дами к соответствующим выходам триг-: гера, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности сис-. темы, в нее введены блок памяти, третий элемент И и последовательно соединенные четвертый элемент И, регистр, компаратор, второй элемент

ИЛИ и генератор импульсов, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а второй вход через первый элемент ИЛИк первому входу третьего элемента

И и ко второму выходу реверсивного счетчика, соединенного третьим выходом через блок памяти с первым входом блока управления следящим приводом, а первым выходом через формирователь импульса - с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика положения и со вторым входом блока сравнения, подключенного выходом ко второму входу компаратора и к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом блока управления следящим приводом,. а второй выход программно-задающего блока и выход компаратора соединены с соответствующими входами триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ботоврин А.А. и др. Цифровые, системы управления электроприводом

Л., "Энергия", 1977, с, 241.

2. Авторское свидетельство СССР

9 309352, кл.. 6 05 В 19/18, 1969 (прототип), 817669

Составитель Н. Белинкова

Редактор С. Тараненко . Техред -E.Гаврилешко Корректор,Н.Швыдкая

«

Заказ 1465/63 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау аская наб., д. 4/5 е

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