Устройство для программного управления

 

Союз Сееетскнх

Сецналнстнч есме

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 898386 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 3004.80 (21) 2925276/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150182. Бюллетень ¹2

Дата опубликования описания 15. 01. 82 (51)М Кп з

G 05 В 19/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396 (088. 8) ьй1»

О. Я. Каретный, Е. А. Гельман, М. Н. Гашков, A . M 1 gg е (12) Авторы изобретения и А. A. .Коваль

i МАТЕНть .„.. 3 иьси, .-. "- I

aismeye -> (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления электроприводами машин термической резки металла и станков с числовым программным управлением.

Известно устройство для програм много управления, содержащее последовательно соединенные регулятор скорости, преобразователь, двигатель, датчик скорости, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости и датчик положения, вход которого подключен к двигателю, а выход ко входу блока задания программы fl).

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и высо— кий уровень пульсации скорости, так, как преобразование сигнала задания программы осуществляется с помощью фильтра и для уменьшения пульсаций ,необходимо увеличивать его постоянную времени, что существенно снижает быстродействие устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее последонательно соединенные регулятор скорости, преобразователь, двигатель, Датчик скорости, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, датчик положения, вход которого подключен к двигателю, а выход — ко входу блока задания программы, фазовый демодулятор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока задания программы и датчика положения, а выход — со вторым входом регулятора скорости (2).

Недостаток такого устройстна сос тоит н том, что полоса захвата фазы не превышает 180 угловых градусов, так как сигнал углового рассогласования формируется путем запоминания значения синусоидального сигнала на выходе датчика положения в момент прихода импульса от блока задания программы, поэтому при фазовых рассогласованиях, ° больших 90 угловых градусов, запоминаются значения сигнала на спадающем участке синусоиды, и значит большим фазовым рассогласованиям будет соответствовать меньший сигнал на выходе фазового демоду— лятора. Это приводит к потере информации о фазе устройстном программного управления, что влечет за собой сбой привода и не позволяет в устрой898386

В предлагаемом устройстве для программного управления при фазовых

50 рассогласованиях, больших 90, но меньших 180 угловых градусов, сигнал

|на выходе фазового демодулятора линейно возрастает с ростом рассогласования. Вследствие этого при воэ55 мущениях, приводящих к фазовым рассогласованиям, большим 90 угловых градусов, устраняются сбои привода, а скорость обработки этого рассогласования возрастает.

Применение предлагаемого техни60 ческого решения для программного управления в машинах термической резки металла позволяет эа счет устранения сбоев привода и повышения быстродействия повысить точность раскроя ме2 б5 талла. стве достигнуть высокого быстродействия, Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель -достигается тем, что в устройство для программного упранления, содержащее блок программ, подключенный выходом к первому входу фазового демодулятора, соединенного выходом с первым входом регулятора скорости, подключенного через преобразователь ко входу привода, соединенного выходом со входом датчи-, ка поло>кения и через датчик скорости — со вторым входом регулятора скорости, введены последовательно соединенные формирователь импульсов, генератор напряжения и реле, подкЛюченное выходом к первому входу перного ключа и через инвертор — к первому входу второго ключа, соединенного.информационным входом с выходом датчика положения и входом формирователя импульсов, а выходом — с первым входом сумматора, подключенным выходом ко второму входу фазового демодулятора, а вторым входом — к выходу первого ключа, информациОнный вход которого связан с выходом генератора напряжения.

На фиг.1 дана блок-схема устройства; на фиг.2 — нременная диаграмма работы устройства.

Устройство соедержит блок 1 программ, фазовый демодулятор 2, регулятор 3 скорости, преобразователь 4, привод 5, датчик 6 скорости, датчик 7 положения, формирователь 8 импульсов, генератор 9 напряжения, реле 10, сумматор 11, второй ключ 12, первый ключ 13, инвертор 14. Фазовый демодулятор содержит формирователь 15 импульса, ключ 16, усилитель 17, конденсатор 18, два резистора 19 и 20, Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал U с выхода датчика 7 положения (вращающегося трансформатора), проходя через формирователь 8 импульсов, преобразуется в последовательность коротких импульсов (), которые вырабатываются в моменты перехода этого синусоидального сигнала ()д через нуль на возрастающей его части. Импульс с выхода формирователя 8 запускает генератор 9 напряжения, который. выдает линейно нарастающее напряжение, причем частота пилообразного напряжения 0 совпадает с частотой синусоидального сигнала U на выходе датчика 7 поло>кения.

Пилообразное напряжение (Зг поступает затем на реле 10 с зоной нечувс1 .вительности, которое Управлят рабо- той двух ключей 12 и 13 с помощью инвертора таким образом, что первый ключ 13 открыт, когда на выходе реле максимальный сигнал, т.е. ключи 1 и 13 работают в противофазе. На ин— формационные входы этих ключей подаются соответстненно пилообразное 0 и синусоидальное Ug напряжения. На выходах ключей сигналы имеют вид П, 5 и U 2. Эти сигналы подаются на сумматор 11, и сигнал U выхода сумматора 11 поступает на "вход фазового демодулятора 2..

Таким образом, суммарный сигнал О, состоит из участка синусоидального сигнала U в окрестности перехода его через нуль и участков пилообразного напряжения U на остальной части периода. Такой вид суммарного сигнала позволяет обеспечить полосу захвата фазы 360 угловых градусов при высокой точности позиционирования, так как при малых рассогласованиях ошибка выявляется непосредственно по.сигналу датчика положения.

20 На первый вход фазового демодулятора 2 с выхода блока 1 задания программы поступает широтно-модулированный сигнал (той же частоты, что и сигнал U c сумматора 11), фаза ко25 торого определяется сигналом задания.

С выхода формирователя 15 импульсов короткий импульс, началом совпадающий с передним фронтом импульса, поступающего íà его ход, подается на управляющий вход ключа 16 и на короткое время замыкает его. В момент замыкания ключа 16 конденсатор 18 заряжается до мгновенного значения сигнала () с сумматора 11 и после раэмыкания ключа 16 это напряжение держится на выходе фазового демодулятора 2 в течение всего периода до прихода следующего импульса с блока 1.

Если момент- перехода через нуль сигнала 0 и момент поступления сигнала ()>с блока 1 программ .не совпадает, то на выходе фазового демодулятора 2 появляется напряжение, величина которого зависят от рассогласова45 ния по фазе, а полярность определяется знаком рассогласования.

898386

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержашее блок программ, подключенный выходом к первому входу фазового демодулятора, соединенного выходом с первым входом регулятора скорости, подключенного через пре - . образователь ко входу привода, соединенного выходом со входом датчика положения и через датчик скорости со вторым входом регулятора скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введеж последовательно соединенные формирователь импульсов, генератор напряжения и реле, подключенное выходом к первому входу первого ключа и через инвертор — к первому входу второго ключа, соединенного информационным входом с выходом датчика положения и входом форМирователя импульсов, а выходом с первым входом сумматора, подключенным выходом ко второму входу фа5 зового демодулятора, а втоРым вхо» дом — к в оду первого ключа, информационный вход которого связан с выходом генератора напряжения.

10 Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Электропривод постоянного тока

ЭТЗСиЭТЭР, паспорт OTA 466, 123, Прокопьевск, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 686017, кл. 6 05 В 19/18,1977 (прототип).

898386

Uq. Uz

4 к.1

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Закаэ 11947/63 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Горбунов а

Редактор И.Касарда Техред М. Рейвес Корректор С. Щомак