Устройство для управления ромбическим манипулятором

 

Изобретение касается автоматического управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Изобретение характеризуется тем, что для группового управления электродвигателями используют широтно-импульсные сигналы, ширина которых в одном интервале управления определяется величиной управляющего напряжения. Первым включается двигатель с наибольшим значением величины управляющего напряжения , включение последуюш 1х двигателей идет в порядке учитывания значения управляющих напряжений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л 00 СП со. со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 В 11 01

/ ".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3685855/24-24 (22) 29 ° 12. 83 (46) 07,06.87. Бюл. Р 21 (72) А.А.Жарков, П.Н.Винокуров, Л.Н.Галкин, Ю.А.Загорский и С.А.Исаков (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1166054, кл. G 05 В 19/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

К- 1275372, кл. G 05 В 19/00, 1983.

„„SU„„1315933 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РОМБИЧЕСКИИ МАНИПУЛЯТОРОМ (57) Изобретение касается автоматического управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Изобретение характеризуется тем, что для группового управления электродвигателями используют широтно-импульсные сигналы, ширина которых в одном интервале управления определяется величиной управляющего напряжения. Первым включается двигатель с наибольшим значением величины управляющего напряжения, вклю" чение последующих двигателей идет в порядке учитывания значения управляю- ф щих напряжений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. I !3

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах управления ромбическим манипуляторами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет управления неограниченным количеством исполнительных двигателей.

На фиг.l представлена функциональная схема предлагаемого устройства для управления; на фиг.2 — конкретная реализация логического блока; на фиг,3 — функциональная схема блока управления многодвигательного манипулятор а.

Устройство содержит эадатчик 1, источник 2 питания, ключ 3, коммутатор 4, сумматоры 5.1,5.2,...,5n, компараторы 6.1,6,2,...,6n, логический блок 7, амплитудный модулятор 8. генератор 9 импульсов, генератор 10 пи-лообразного напряжения, счетчик 11, датчик 12 тока, дифференциатор 13, блок 14 выделения модуля 14.

Логический блок 7 содержит многовходовые элементы И-НЕ 15.1,15 2,..., l5n, элементы НЕ 16.1,16.2,...,16п, двухвходовые элементы И-НЕ 17.1, 17е2,.о.а.р,17п, триггеры 18.1,18.2,46Ф9

I8ï.

Блок управления многодвигательного манипулятора содержит двухпороговые элементы 19,1,19.2,...,19п, апериодические звенья 20.1,20.2,...,20n, тиристорные усилители 21.1,21.2,..., 21п и исполнительные двигатели (электродвигатели) 22.1,22.2,...,22п.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 импульсов вырабатывает короткие импульсы. Каждый импульс генератора 9 запускает генератор 10 пилообразного напряжения, по счетному входу изменяет состояние счетчика

11, .что приводит к изменению состояния коммутатора 4 и ключа 3 и устанавливает триггеры 18 логического блока 7 в начальное состояние. После запуска генератора 10 и установки коммутатора 4 и ключа 3 в соответствующее состояние происходит одновременное преобразование входных непрерывных управляющих напряжений одной полярности задатчика 1 во временной интервал (положение коммутатора 4 и ключа 3, указанное на фиг.l, соот15933 2 ветствует преобразованию входных сигналов положительной полярности).

Преобразование происходит следующим образом.

На неинвертирующие входы соответствующих компараторов 6 поступают управляющие напряжения, на все инвертирующие входы компараторов 6 через сумматоры 5 подается напряжение с выхода генератора 10. При сравнении напряжения генератора 10 с входными напряжениями срабатывают соответствующие компараторы.

Если управляющие напряжения отрицательны, состояние компараторов 6 не изменяется.

Следующий тактовый импульс с генератора 6 изменяет состояние счетчика

11, что приводит к изменению положения ключа 3 и коммутатора 4 и вновь

20 запускает генератор 10 пилообразного напряжения. При этом входные управляющие напряжения эадатчика 1 подключаются к вторым входам сумматоров 5 и происходит преобразование всех о рицательных управляющих напряжений во временной интервал.

На входы элементов И-НЕ логического блока 7 поступают импульсы от компараторов 6. Предположим, что срабатывает элемент И-НЕ 15,1. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 15.1 запрещает срабатывание остальных элементов ИНЕ 15 и через инвертор 16.1 поступа35 ет на соответствующий вход амплитудного модулятора 8. В последнем поступающий сигнал умножается на соответствующий весовой коэффициент и поступает на входы двухпороговых элемен40 тов 19. При сравнении величины пороговой зоны элемента 19,1 с величиной амплитуды сигнала. с выхода амплитудного модулятора 8 отпирается соответствующий тиристорный усилитель 21.1 и включается электродвигатель 22 ° 1.

При включении электродвигателя происходит изменение тока питающей сети. Изменение тока определяется с помощью датчика 12 тока и дифференциатора !3. В блоке !4 выделяется абсолютное значение сигнала с выхода. дифференциатора 13, нормируется и подается на входы элементов И-НЕ 17.

Элемент И-НЕ 17, на другом входе которого присутствует разрешающий потенциал, изменяет свое состояние, которое вызывает переключение триггера 18.1. Сигнал с выхода последнего

13159 запирает элемент И-HE 15.1, тем самым разрешая включение других элементов И-НЕ 15.

При поступлении последующих импульсов работа устройства аналогична.

По окончании управляющих импульсов, вращающих двигатели в одном направлении, импульсом с тактового генератора 9 все триггеры 18 возвращаются в исходное состояние, изменяется по- 10 лярность питающего напряжения, что приводит к запиранию тиристорных усилителей 21. Начинается процесс преобразования отрицательных управляющих воздействий и включение электродвигателей, вращающихся в противоположном направлении. В этом случае работа логического блока 7, сумматора 5, двухпороговых элементов 19, апериодических звеньев .20, усилителей 21 ана- 20 логична работе на такте преобразования положительных управляющих напряжений.

Для устранения ложного включения электродвигателей при скачкообразном 25 изменении сигнала с выхода амплитудного модулятора 8 между двухпороговыми элементами 19 и усилителями 21 включены апериодические звенья 20, которые отфильтровывают высокочастот-30 ные составляющие, появляющиеся на выходе двухпороговых элементов 19.

Таким образом, поступающие на вход устройства непрерывные управляющие напряжения, величина и знак кото- 35 рых определяют скорость и направление вращения электродвигателей, одновременно преобразуются в последовательность импульсов, задний фронт импульсов всех последовательностей сов-40 мещен по времени, а ширина импульсов каждой последовательности зависит от величины соответствующего управляющего напряжения. Преобразование производится в два этапа: на первом этапе 45 преобразуются положителыые значения управляющих напряжений, на втором этапе — отрицательные значения. Все последовательности импульсов модулируются по амплитуде и через усилите- 50 ли мощности управляют соответствующими электродвигателями.

Совмещение по времени включения всех электродвигателей, вращающихся в одном направлении, позволяет управ-55 лять неограниченным числом электродвигателей при неизменной амплитуде питающего напряжения.

33 4 формула изобретения

1. Устройство для управления ромбическим манипулятором, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, генератор пилообразного напряжения, последовательно соединенные задатчик управляющих напряжений и коммутатор, последовательно соединенные источник питания и ключ, а также блок выделения модуля, причем, выход счетчика импульсов подсоединен к управляющему входу коммутатора, а вход соединен с выходом генератора импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет управления неограниченным числом исполнительных двигателей, в него введены последовательно соединенные датчик тока и дифференциатор, по числу управляющих сигналов последовательно соединенные сумматоры и компараторы и последовательно соединенные логический блок и амплитудный модулятор, выход которого является первым выходом устройства, выход генератора импульсов подключен к установочному входу логического блока, выход счетчика импульсов подсоединен к управляющему входу ключа, выход которого соединен с входом датчика тока, выход которого является вторым выходом устройства, выход генератора пилообразного напряжения подсоединен к вторым входам сумматоров, вторые входы компараторов соединены с вторыми выходами коммутатора, а выходы — с соответствующими информационными входами логического блока.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в нем логический блок содержит по числу управляющих сигналов устройства аналогичные каналы, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных триггера, многовходового элемента

И-НЕ, элемента НЕ и двухвходового элемента И-НЕ, причем, вторые входы многовходовых элементов И-НЕ соединены с соответствующими информационными входами блока, остальные входы— с выходами других многовходовых элементов И-НЕ, вторые входы двухвходовых элементов И-НЕ соединены с входом обратной связи блока, а выход каждого двухвходового элемента И-НЕ— с первым входом соответствующего

5 !3!5933 6 триггера, второй вход которого соеди- выходы элементов НЕ являются выходансн с установочным входом блока, а ми блока.

1315933

Составитель Г.Нефедова

Техред Л.олийнык Корректор Г.Решетник

Редактор И,Горная

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2359/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,