Цифровая следящая система управления

 

COOS СОВЕТСКИХ

О ИЦИ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 ОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)4 G 05 В .15/02 (21) 2718523/18-24 (22) 29.01.79 (46) 30.06.86.. Бюл. Р 24 (72) В.Н.Филиппович и В.В.Дашкевич (53) 621.3.078(088.8) (56) Ботоврин А.А. и др. Цифровая система управления электроприводами. Л., "Энергю ",1977, гл. 8, с. 241.

Авторское свидетельство СССР

В 438984, кл. G 05 В 15/02, 1973. (54)(57) ЦИФРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

УПРАВЛЕНИЯ, содержащая .первое корректирующее устройство положения.и после. довательно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, связанный через редуктор с цифровым датчиком, отличающаяся тем, что, с целью повыпения быстродействия и точности позиционирования системы, в нее введены первое логическое устройство и последовательно соединенные блок задания скорости, формирователь импульсов скорости,. второе корректирующее устройство и второе лоГическое устройство, выход которого соединен с входом усилителя мощности, вход первого логического устройства соединен с выходом цифрового датчика, первый выход первого логического устройства подключен к второму входу второго, корректирующего устройства, а второй . и третий выходы - к первому и второму входам первого корректирующего устрой- g ства соответственно, вторым выходом соединенного с.третьим входом второго логического устройства.

969109 Изобретения относится к классу цифровых позиционных следящих систем управления электроприводами и может использоваться в .системах автоматического управления, применяемых в са- 5 мых различных областях промышленности, в частности в системах управления электроприводами роботов.

Известная цифровая следящая система, содержащая последовательно соеди 10 ненные задающее устройство, цифровой сумматор, регистры управления, преобразователь код-напряжение, корректи. рующее устройство, усилительно-преобразовательное устройство, исполнительный двигатель, механически связанный через редуктор с кодовым датчиком, выход которого подключен к входу цифрового сумматора, тахогенератор, расположенный на валу исполни- 20 тельного двигателя, и блок синхронизации.

Наиболее близким по технической сущности является цифровая следящая система, содержащая последовательно 25 соединенные корректирующее устройство (включающее задающее устройство, цифровой сумматор, преобразователь коднапряжение, корректирующий контур), .усилительно-преобразовательное устрой- Зб ство, исполнительный двигатель, механически связанный через редуктор с тахогенератором и кодовым датчиком, выход которого подключен к входу цифрового сумматора, вторые выходы задаю-З5 щего устройства и регистра управления через схему ИЛИ подключены к входу переключателя, соединяющего тахогенератор с.вторым входом усилительнопреобразовательного .устройства. 4О

Недостатками известных цифровых позиционных систем управления являются: наличие цифроаналоговых преобразователей и устройств синхронизации; не эффективное использование 45 возможностей датчиков (для измерения различных параметров — скорости, величины и направления — используется отдельно несколько датчиков).

Все это существенно снижает быстро действие, точность позиционирования и помехоустойчивость системы.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности позиционирования системы. 55

Цель достигается тем, что в извест ную цифровую следящую систему управления, содержащую первое корректирующее устройство положения и последова тельно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, связанный через редуктор с цифровым датчиком, введены первое логическое устрой ство и последовательно соединенные блок задания скорости, формирователь импульсов скорости, второе корректирующее устройство и второе логическое устроиство, выход которого соединен с входом усилителя мощности, вход пер- . вого логического устройства соединен с выходом цифрового датчика, первый выход первого логического устройства подключен к второму Входу второго корректирующего устройства, а второй и третий выходы — к первому и второму входам первого корректирующего устройства соответственно, вторыМ выходом соединенного с третьим входом второго логического устройства.

Такое решение .позволит повысить быстродействие и точность позиционирования системы.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой цифровой следящей систе" мы управления.

Система состоит из последовательно соединенных первого корректирую.щего. устройства 1, блока 2 задания скорости, « -ормирователя 3 импульсов скорости, второго корректирующего устройства ч скорости, второго логиl ,ческого устройства 5 выборки группы . ключей усилителя мощности, усилителя .

6 мощности, исполнительного двигателя 7, цифрового датчика 8, первого логического. устройства 9 определения величины, скорости и направления перемещения.

Система работает следующим образом.

В начальный момент направление вра щения исполнительного двигателя 7 и выбор группы ключей 6.определяется .логическим сигналом о направлении перемещения g поступающим .на первый вход устройства 1 от внешнего устройства. Отработка величины рассогласования, поступающего на второй вход корректирующего устройства 1 от внешнего устройства, осуществляется .при наличии от устройства 9 определения величины, скорости и направления пе-

peMea:åHèÿ логического сигнала, подтверждающего направление требуемого перемещения двигателя 7. Устройство 1 на, основании величины двоичного кода о требуемом перемещении Е формирует значе969109

:Редактор Л.Письман Техред Д.Олейник Корректор O.Луговая

Заказ .3626/4 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ние номинальной скорости „,„ в виде двоичного параллельного кода, поступающего на вход блока 2, и определяет моменты достижения системой номинального значения скорости и переключения системы на режим торможения.

Блок 2 предназначен для обеспечения постепенного достижения системой значения скорости, соответствующего значению 2,м, а в момент перехода системы на режим торможения — для постеленного понижения скорости с номинального значения до нуля и выдает на вход формирователя 3 текущее значение скоростиЯ.(t) в виде двоичного параллельного кода. Формирователь 1 формирует импульсы желаемой скорости в виде двоичного последовательного кода, частота которых является функцией текущего значения скорости Е,„= РГЯ (Е)3, поступающие на первый вход второго корректирующего устройства 4, на второй вход которого поступают им пульсы скорости от устройства 9.

Корректирующее устройство скорости 4 вводится для улучшения динамических характеристик, увеличения диапазона регулирования скорости и хранения текущего значения сигнала управ ления П(С).

В момент несовпадения. импульсов желаемой и истинной скорости устройство 4 формирует команды на начало . цикла измерения, направление измерения (знак).

Результат измерения является текущим значением сигнала управления .

П(С) в цифровой форме, который поступает на первый вход устройства 5.

Устройство 5 на основании знаков направления перемещения и направления

1ð измерения от корректирующего. устройства .1 и устройства 4, поступающих на его второй и третий входы, подключает соответствующую группу ключей усилителя мощности 6 и осуществляет управление исполнительным двигателем 7.

В предлагаемой системе измерение величины, скорости и направления перемещения объекта управления осуществляется одним цифровым датчиком и логическим устройством, в то время как в известных системах того же назначения для измерения различных параметров перемещения используется отдельно несколько датчиков. Логическое устройство позволяет повысить чувствительность датчика, стабилизировать содержимое реверсивного счетчика корректирующего устройства положе30 ния, а тем самым устранить влияние колебательного процесса, увеличить точность позиционирования и быстродействие системы.