Многокоординатный цифровой интерполятор

 

(54) МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР.1

Изобретение относится к технике автоматизированного управления производстве ными процессами, а именно к устройствам для использования в системах числового:програм: много управления станками.

Известно устройство многокоординатной интерполяции, работающее по методу вычисления оценочных функций и содержащее блок задания скорости, интерполяционные бпоки (но числу координат), счетчик и логический узел для определения конца интерполирования и общий блок управления Щ.

Недостатком этого устройства является необходимость выделения параметра на каждом участке интерполирования, трудность стабилизации контурной скорости, высокая сложность алгоритме при программной реализации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство многокоординатной интерполяции, содержащее блок задания скорости, блок двухкоординатной интерполяции (на единицу меньше числа координат), два счетчика и схему совпадения

2 для определения конца интерполирования, причем выходы первого интерполяционного блока связаны со входами двух последиих блоков интерполяции и счетчиками3 выходы которых соединены со входами схемы совпадений, а вход первого блока интерполяции соединен с выходом блока задания скорости Щ.

Однако это устройство характеризуется за10 висимостью схемного построения от числа управляемых координат, необходимостью получения в качестве исходных данных суммар. ных наращений по нескольким координатам, а также разбивки координат на группы, наличие двух счетчиков приращений.

Цель изобретения — упрощение устройства при интерполяции по и координатам.

Поставленная цель достигается тем, что многокоординатный цифровой интерполятор, содержащий блок программы и счетчик при.ращений, счетным входом соединенный с выходом блока задания скорости, содержит и — 1 одноразрядных сумматоров и и 1 блоков двухкоординатной интерполяции, причем

966665

3 каждый i-й одноразрядный сумматор соединен первым входом с выходом i-й координаты блока программы и входом первой координаты i-го блока двухкоординатной интерполяции, вторым входом — c входом вто- 5 рой координаты каждого i-ro блока двухкоординатной интерполяции и выходом (i+1)-ro одноразрядного сумматора, при этом выход первого одноразрядного сумматора соединен с установочным входом счетчика приращений, а второй вход (п-1)-го одноразрядного сумматора подключен к вйиоду и-й координаты блока программы, каждый i-й блок двухкоординагной интерполяции соединен импульс-, ным входом с выходом второй координаты (i — 1)-го блока двухкоординатной интерполяции, а выходом первой координаты — с выходом -й координаты устройства, причем импульсный вход первого блока двухкоординатной интерполяции подключен к выходу блока задания скорости, а выход второй координаты (и — фго блока двухкоординатной интерполяции — к выходу и-ой координаты устройства.

На чертеже представлена схема интерполя- 25 тора.

Интерполятор содержит блок 1 программы, счетчик 2 приращений, блок 3 задания скорости, n — 1 одноразрядных сумматоров 4 и

n — 1 блоков 5 двухкоординатной интерполя- Эр ции. Блоки 5 работают по методу вычисления оценочных функций;

Для интерполирования прямой в и-мерном пространстве из программы вводятся величины координатных приращений ЬХ;, где = 1, 2,...,З5 . n. Исходными программными данными для работы блоков интерполяции являются: для . первого блока 5 интерполяции †. приращение по первой координате ЬХ1 и сумма приращеl1, ний по остальным координатам, ЬХ;; для

1Л второго блока 5 интерполяции — приращение по второй координате ЬХ и сумма п

ЬХ и т.д.; для. последнего блока—

1=3 45 приращения по координатам АХп< и ЬХ,.

В счетчик 2 с выхода первого сумматора 4 п вводится общая сумма приращений EAXi =1

Система; оценочных функций, реализуемых, 5р в устройстве, имеет вид

О1 = X„° BYE У1 hX„ 1 Ор = Х kg — Yg ЙХ1 с

U; =X;, И;,„— ;,„ах;Хп Уп Уп 6 Хп-1 где U<, Uq,..., Un — оценочные функции, 55

Yl 11 ь (,=D ах„. (,= .х„.

1= К+1 1= К+1

Блок 1 программы выдает программные данные на сумматоры 4. Ъ

Ф

В счетчике 2 устанавливается сумма ЬХ;

1 .1 приращений по всем координатам, в регистрах первого блока 5 устанавливаются величины

11 Х„иЕ ЬХ;.,в регистрах второго блока 5

1= 1

11

ЬХз,Е. ЬХ; и т.д., в регистрах (n — 1)-го 1=3 блока 5 величины LO(.,и ЬХп. С пуском интерполятора импульсы блока 3 поступают на вход первого блока 5 и счетчика 2. В первом блоке 5 по знаку функции О, про. изводится либо посылка импульса на выход первой координаты и первый выход устройства Х,(О, < О) с вычислением нового значения U> (О1 = О, 1- ЬУ,), либо посылка импульса на выход второй координаты и на импульсный вход U1 О с вычислением новоа го значения Uq (U> = Uz-6Õ1). Аиалоги ные операции происходят и в следующих блоках 5. Таким образом, с каждым тактом работы блока 3 производится выдача сигнала только по одной из координат. Поэтому общее число тактов, необходимых для отработки участка, равно сумме приращений по всем координатам, которая будет зафиксирована счетчиком 2;

Предлагаемый многокоординатный цифровой интерполятор, обеспечивает простоту схемной реализации, универсальность построения, так как наращивание числа координат осуществля-. ется добавлением блока интерполяции и сум- . матора, простоту программной реализации алгоритма.

Формула изобретения

Многокоордвнатный цнфровой интерполятор, содержащий блок программы и счетчик приращений, счетным входом соединенный с выходом блока задания скорости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства при интерполяции по п=координатам, интерполятор содержит и — 1 одноразрядных сумматоров -и n — 1 блоков Двухкоординатной интерполяции, причем каждый

i — и одноразрядный сумматор соединен первым входом с выходом i — и координаты блока программы и входом первой координаты

i-го блока двухкоординатной интерполяции, вторым входом.— с входом второй координаты кащого i-го блока двухкоординатной интерполяции и выходом (i+1)-го однораз- . рядного сумматора, при этом выход первого одноразрядного сумматора соединен с установочным входом счетчика приращений, а

5 966665 6 второй вход (и — 1) -ro одноразрядного . сум- координаты (n — 1) -ro блока двухкоордннатматора подключен к выходу и-й координа- ной интерполяции — к выходу и-й коорты блока программы, кыщпай i-й блок динаты устройства. двухкоординатной интерполяции соединен им- Источники информации, пульсным входом с выходом второй коорди- 5 принятые во внимание при экспертизе наты (i — 1)-го блока двухкоординатной интер- 1. Способы подготовки программ и интерполяции, а выходом первой координаты — p поляторы для контурных систем числового выходом i-й координаты устройства, причем управления станками. М., Ъйипиностроение", импульсный вход первого блока двухкоорди- 1970, с. 57-63. натной интерполяции подключен к. выходу 1й 2. Авторское свидетельство СССР Р451061, блока задания скорости, а выход второй кл. G 05 В 19/18, 1974 (прототип).