Функциональный интерполятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6)) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25. 02 ° 81 (21) 3251769/18-24 (51) М. Кл.з . с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

G 05 В 19/18

G 05 В 19/415

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531 УДК 621. 503 55 (088.8) Опубликовано 2301.83. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.0183

В

В.И.Водовозов й-.;.; „ ;,- .,;:.

Л3,:;;;. : .", Ленинградский ордена Ленина электротехн ческйй- -" =---:.--.= институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к числовому программному управлению и может быть использовано в системах автоматизации многокоординатных станков, роботов и технологических установок..

Известен функциональный интерполятор, содержащий генератор, счетчик и регистр, в котором одна из координат управляется непосредственно час- 0 тотой f< тактового генератора, а другая — пониженной частотой f =f tgd,, где tgoC =ay%x;; nx;,4у; — приращения координат между двумя опорными точками (1) ..

Недостатком известного устройства является резкое изменение скорости задания на вторую координату при смене кадров, вызывающее динамические ошибки привода, потери фазы в импульсно-фазовых системах и механические повреждения.

Для снижения скачков скорости после интерполяторов обычно устанавливаются узлы раэгона-торможения, работающие .в последовательном коде и уп.равляемые логическими блоками. Последние запоминают информацию о скорости в предыдущем кадре, сравнивают .ее с новой скоростью, оценивают величину скачка и дают сигнал на разгон или торможение рабочих органов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный интерполятор, который содержит регистр приращения координат, последовательно соединенные тактовый генератор, ключ, счетчик импульсов, выход переполнения которого сое- . динен с управляющим входом ключа, элементы совпадения, первые входы которых подключены к выходам соответствующих разрядов счетчика импульсов, а выходы — к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом интерполятора (2) .

Недостатком этого технического решения являются резкие броски частоты на выходе интерполятора при смене числа в регистре приращения.координат.

Целью изобретения является повышение точности интерполятора за счет более плавного перехода от кадра к кадру.

Поставленная цель достигается тем, что в интерполяторе введены второй ключ, распределитель импульсов, триггеры и элементы неравнозначности, синхровходы каждого триггера подклю" чены к выходу соответствующего раз991374 ряда распределителя импульсов, подключенного информационным входом к прямому выходу второго ключа, первый вход каждого элвмвнта неравнозначности соединен с выходом соответствующего разряда регистра приращения ко- 5 ординат, второй вход - с выходом со ответствующего триггера и с вторым входом элемента совпадения, выход каждого элемента неравнозначности соединен со счетным входом соответствую" !О щего триггера и с соответствующим входом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу переполнения счетчика импульсов, а инверсный выход - к установочному входу распределителя импульсов.

На фиг. 1 приведена блок-схема интерполятора на фиг. 2 и 3 - схемы ключа и распределителя соответственно.

Интерполятор (фиг. 1) содержит тактовый генератор 1, первый ключ

2, счетчик 3 импульсон (со стробируемым разрядном выходом), элементы 4 совпадения, элемент ИЛИ 5, регистр б приращения,.координат, элементы 7 неравнозначности, триггеры 8, второй ключ 9 и распределитель .10 импулъсон;

Второй ключ 9 (фиг, 2) выполнен в виде многовходового элемента ИЛИ

11, выход которого подключен к первому входу элемента И 12 и к входу иннертора 13, второй вход элемента И 12 является управляющим входом второго ключа 9 и соединен с выходом переполнения счетчика 3 импульсов. Инвертор

13 служит для установки распределителя 10 в исходное состояние ° Распределитель 10 импульсов (фиг. 3) выполнен н виде синхронизируемых RS - триг. герон 14, В исходном положении на 40

S - входе первого триггера находится сигнал 1,а íà S — входах осталь-: ных триггеров - "0 .,причем в это по" .ложение триггеры 14 устанавливаются сигналом 1 с выхода инвертора 13 45 второго ключа 9.

Интерполятор работает следующим образом.

В исходном состоянии код tg d. в регистре б равен 0 . Частота генера-M тора 1 постоянна f - const а на выходе интерполятора f2 равна нулю, триггеры 8 имеют на выходах 0 .

Ключ 2 пропускает импульсы генерато. ра 1 на вход счетчика 3 до момента появления импульса на его выходе nel реполнения. Как только в регистр 6 записан код tgo(. для первого участка интерполяции, на всех или некоторых его выходах появляется сигнал 1 .

Подключенные к этим выходам элементы

7 открываются, пропуская сигналы 1 на счетные входы соответствующих триггеров 8 и открывая ключ 9.

Счетчик; 3 периодически заполняется и обнуляется. Очередной импульс переполнения счетчика 3 приводит на управляющий вход ключа 9. Синхроимпульс с выхода элемента И 12, ключа .9 проходит на распределитель 10, опрокидывает первый триггер 14 распределителя 10 и появляется на его первом разрядном выходе.

Последующие синхроимпульсы поочередно проходят на последующие выходы распределителя 10. Когда на выходе инвертора 13 вновь появляется сигнал 1 „ асе триггеры 14 распределителя 10 переходят в состояние 0 и интерполятор готов к новому циклу работы. Если на счетном эхо в триггера

8 появляется сигнал 1 то данный триггер опрокидывается, так как на его синхронизируемый вход поступает 1 с распределителя 10, а соответствующий элемент возвращается в исходное состояние 0 . Сигнал 1 триггера 8 разрешает прохождение первого импульса со счетчика 3 через элемент 4 на элемент ИЛИ 5.

Если же на данном триггере 8 появляется сигнал 0, то его состояние не изменяется.

Следующий импульс переполнения счетчика 3 проходит через ключ 9 на второй разрядный выход распределителя 10, а оттуда - на синхронизируемый вход следующего триггера 8, который также принимает состояние, соответствующее состоянию одноименного выхода регистра б. Если это состояние 1, то второй импульс счетчика 3 поступает на элемент ИЛИ 5.

Аналогичное действие оказывают последующие импульсы переполнения счетчика 3. Когда последний из триггеров 8 принимает состояние, соответствующее состоянию одноименного выхода регистра б, закрывается последний из элементов 7, переводя в исходное положение ключ 9.

На следующем участке интерполяции код tgeL может измениться, что приводит к изменению состояния некоторых разрядных выходов регистра б, открыванию соответствующих этим выходам элементов 7 и ключа 9. Импульсы переполнения счетчика 3 вновь начинают опрашинать триггеры 8, и те из них, на счетных входах которых сигнал 1, поочередно изменяют свое состояние на противоположное.

Таким образом, несмотря на. резкое изменение значения кода tg oL н регистре б при смене кадров, схемы 4 совпадения открываются поочередно, что является причиной более плавного изменения частоты f> на выходе элемента ИЛИ 5. Время нарастания (снижения) частоты й2 нв превышает произведения длительности одного такта заполнения счетчика 3 на число и разрядон этого счетчика. устройство работает без,сбоев, если код tg d.

° 991374

Формула изобретения

5 сменяется не чаще, чем через и так- . тов заполнения счетчика 3.

Использование функционального интерполятора s системах числового про"граммного управления позволяет иовы.сить точность отработки программы за 5 счет органиэации более плавного пере" хода от кадра к кадру в самом интерполяторе.

Функциональный интерполятор, содержит регистр приращения координат, последовательно соединенные тактовый 5 генератор, первый ключ и счетчик импульсов, выход переполнения которого соединен с управляющим входом первого ключа, элементы совпадения, первые входы которых подключены к выхо- о дам соответствующих разрядов счетчиков импульсов, а выходы - к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом интерполятора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности интерполятора, в него введены второй ключ, распределитель импульсов, триггеры и элементы неравнозначности, синхровходы каждого триггера подключены к выходу соответствующего разряда распределите» ля импульсов, подключенного информационным входом к прямому выходу второго ключа, первый вход каждого элемента неравнозначности соединен с выходом соответствующего разряда регист. ра приращения координат, второй входс выходом соответствующего триггера и с вторьзи входом элемента совпадения, выход каждого элемента неравнозначности соединен со счетным входом соответствующего триггера и с соответст. вующим входом второго ключа, управлякяций вход которого подключен к выходу переполнения счетчика импульсов, а инверсный выход - к установочному входу распределителя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка ФРГ

9 2201924 кл. G 05 D 3f00, 1976

2.. Автоматические построители графиков ЦВМ. Под ред. Н.И.Урьева. И., Энергия,. 1969, с. 37-38, р:с. 217 (прототип).

991374

+us 2

Составитель Н.Белинкова

Редактор Т.Кугрышева Техред И.Гайду

Корректор Ю.Макаренко

Заказ 131/65 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

1

Р!

I