Устройство для задания программы в полярных координатах

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудованием . Целью изобретения являетAt &f ся расширение функциональных возможностей устройства за счет осуществления интерполяции прямых в полярных координатах. Устройство для задания программы в полярных координатах содержит накапливающие сумматоры 1,2 и 3, счетчики импульсов 7,8,9,10 и II, блоки элементов И 5, И-НЕ 6, линейный интерполятор 12, триггеры 24, 25, 26 и 27, элементы И 16,17,19,15,14, 20 и 18 и элементы ИЛИ 21,23 и 22. Данное устройство осуществляет интерполяцию прямых в полярных координатах , т.е. реализуется функгхия в виде р sin ц; а, где р и ц-- полярные координаты, а - расстояние от полюса до интерполируемой прямой. 2 ил. с (1 с ОС г о: ND сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО).1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1396125 (5)> ) G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Лу Др

Я

Ф

h3

Оз

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 41 53430/24-24 (22) 26.!1.86

{46) 15.05.88. Бюл. )) - 18 (72) В.Л.Кошкин . (53) 621 .503 . 55 (088. 8) (56) Михеев Ю.Е., Сосонкин В.Л..

Системы автоматического управления станками. М.: Машиностроение, 1978, с.85.

Там же, с.80, рис.73. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЫ В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудованием. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет осуществления интерполяции прямых в полярных координатах. Устройство для задания программы в полярных координатах содержит накапливающие сумматоры 1,2 и

3, счетчики импульсов 7,8,9,)0 и 11, блоки элементов И 5, И-HE 6, линейный интерполятор 12, триггеры 24, 25, 26 и 27, элементы И 16,)7,)9,15,14, 20 и 18 и элементы ИЛИ 2),23 и 22.

Данное устройство осуществляет интерполяцию прямых в полярных координатах, т.е. реализуется функция в виде р sin p = а, где у и p — полярные координаты, а — расстояние от полюса до интерполируемой прямой. 2 ил.

1396! 25

sin< = a, точки О (полюАВ; радиуса †векто35.гДе а — расстояние от са! до прямой угол поворота

ps.

Составим оценочную функцию вида (2) U;. = y.. sin ц.— а, Из фиг.2 видно, что при U ) О следует делать шаг по р на минус единицу, при U < 0 — по на плюс единицу.

После шага по р, при U О, 1. Новое значение оценоч-!5 1 ной функции

U = (p — 1)sin p.— а + j

5Î

= у. -sin р — sin ip -a, или с учетом (2) — sin q, (3) т.е. после шага по оси необходимо к значен п оценочной функции прибавить величину /-sin >/.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления станками и другим оборудованием. ! (елью изобретения является рас— ширение функциональных возможностей устройства за счет осуществления иитерполяции прямых в полярных координатах. 10

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — геометрическая схема, поясняющая его работу.

Устройство (фиг,1} состоит из накапливающих сумматоров 1-3, блока

4 элементов ИЛИ, блока 5 элементов

И, блока 6 элементов И-НЕ, счетчиков

7 11, линейного интерполятора 12, элемента НЕ 13, элементов И 14-20, 20 элементов ИЛИ 21 — 23, триггеров 2427, генератора 28 импульсов высокой частоты f.>.Все сумматоры и счетчики устройства переключаются по заднему фронту входного импульса. 25

Пусть необходимо провести интерполяцию отрезка А В прямой АВ (фиг.2). Прямая АВ описывается уравнением вида

После шага по о, при U (О, р +1 . Подставим значение q, +1 в

1 ) формулу (2) и получим

П;, = р,sin (q+ 1)-а, 1 (4) sin (U, + 1) = sin ц>, + d sin q, J тогда (5)

= Р

1,i -1 - I Г1 или с учетом формулы (2} — + p D sin y, (6) Но d sin q при шаге по q на еди» ницу может принимать различные значения от нуля до и, в зависимости от угловой цены единицы отсчета, поэтому коррекция оценочной функции может производиться на величину и, р; где п = 0,1,2,3,...Этот алгоритм и реализует устройство, изображенное . на фиг.1.

Перед началом работы информация распределяется следующим образом. Величина о в прямом коде заносится в

) О счетчик 7, величина ь р в дополнительном коде — в счетчик. 8, величины cos q и sin LI в прямом кбде — в счетчики 9 и 10, величина д в до— полнительном коде — в счетчик 11. В регистры линейного интерполятора 12 заносятся постоянные величины зо (КИ), т. е, количество импульсов аргумента кругового интерполятора на

ЦДА, образованного элементами 2,3, 9,10,16,17, соответствующее 90 и (ДОС), т.е. количество отсчетов датчика обратной связи координаты за 90 . Пусть, сумматор 1 в нуле.

Сигнал "Пуск 1" устанавливает в "1" триггера 25 и 26. На выходе элемента ИЛИ 23 появляется "1" и открывается элемент И 19 и с его выходов импульсы частоты f поступают на входы элементов И 14,15. Так как U "- О, то импульс проходит на выход устройства по координате р, вычитает единицу из содержимого счетчика 7, добавляет единицу в счетчик 8 и через элемент ИЛИ 21 поступает на вход суммирования сумматора 1, на входы которого через блок 6 и блок 4 подается обратный код sin q, с выхода счетчика

10, а на перенос младшего разряда сумI

1396125 матора 1 действует "1" с выхода элемента HE 13, которая открывает и блок

6. Поэтому по заднему фронту импульса с выхода элемента ИЛИ 21 в сумматор 1 добавится код sin ц +I т.е. дополнительный код sin g . Теперь

U (О, поэтому следующий импульс с выхода элемента И 19 проходит через элемент Vi 15 и поступает на вы10 ход устройства по координате р и устанавливает в "1" триггер 24. В результате открывается элемент И 18 и импульсы частоты fs генератора 28 через элемент ИЛИ 22 поступают на вход линейного интерполятора 12, который служит для согласования угловой цены ДОС и импульсов аргумента кругового интерполятора на ЦДА.

Пусть, например, ц (КИ) и/2 2 зо . 20

I 2874, а (р, (ДОС) = 2500, то пока на выходе второй координаты ЛИ 12 . появится импульс, который выключит триггер 24 и поступит на вход счетчика Il, на вход аргумента кругового интерполятора на ЦДА пройдет 5 или 6 импульсов. Если при этом вырабатываются приращения и sin Щ то каждый импульс приращения через элемент ИЛИ 21 проходит на вход сумми30 рования сумматора 1 и к его содержи-. мому добавляется код р; из счетчика 7 по цепи блоков 5,4, при этом знак оценочной функции может остаться отрицательным или измениться на положительный. Выход счетчика 7 благодаря коммутации выходов блока 5 к входам блока 4 обеспечивает передачу

2 ", где m — разрядность сумматоров 2,3 и счетчиков 9,10, С при40 ходом следующего импульса частоты

f цикл повторяется. Отработка участка

А В закончится, когда переполнятся оба счетчика 8,11 и сигналами переполнения сбросят в "0" триггера 25

45 и 26, При желании можно не задавать величины cas „, sin у, а вычислять их непосредственно в устройстве. Для этого, в счетчик 9 заносится единица, в счетчик 10 — ноль, в счетчик

1l — (q,)1.После чего сигналом "Пуск

2" устанавливают в "1" триггер 27, при этом f.> через элементы И 20, ИЛИ 22 поступает на вход аргумента

ЛИ 12. ЛИ 12 работает до тех пор, пока на вход счетчика li не пройдет 55

, импульсов. Тогда счетчик переполняется и выходной сигнал сбросит в 0 триггер 27. За это время на вход аргумента кругового интерполятора на

ЦДА пройдет количество импульсов, пропорциональное и в счетчиках 9

0> 1

10 образуются искомые величины cos p о и sining . Теперь в счетчик 11 надо занести д и подать сигнал Пуск 1" и устройство будет работать как описано. Элементы 1,4,5,6,7,13,14,15 образуют линейный интерполятор, работающий ло оценочной функции, следовательно, весь линейный интерполятор в полярных координатах — комбинация двух линейных интерполяторов и кругового на ЦДА. Но при ц (КИ) зо (ДОС) ЛИ 12 становится ненужным, но это приведет к работе с нестандартными ценами отсчета по углу и потребует разработки специального датчика.

В качестве линейного интерполятора 12 может быть использован любой двухкоординатный линейный интерполятор, построенный по любому известному принципу.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для задания программы в полярных координатах, содержащее первый и второй счетчики импульсов, первый накапливающий сумматор; кодовый вход которого соединен с выходами блока элементов ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока элементов И, а второй вход — с выходом блока элементов И-НЕ, выходы первого счетчика импульсов подключены к первьнч входам блока элементов

И, выход переноса первого накапливающего сумматора соединен с входом элемента НЕ, с вторым входом блока элементов И. и с первым входом первого элемента И, выход элемента НЕ подключен к первому входу второго элемента И, к входу переноса первого накапливающего сумматора и к первому входу блока элементов И-НЕ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет осуществления интерполяции прямых в полярных координатах, в него введены генератор импульсов, второй и третий накапливающие сумматоры, третий, четвертый и пятый счетчики импульсов, линейный интерполятор, четыре триггера, три элемента ИЛИ, с третьего по седьмой элементы И, первый выход ли13961 25 у в P ПИИПИ Заказ 2493/49 Тираж 866 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нейного интерполятора соединен с суммирующими входами второго и третьего накапливающих сумматоров, с первыми входами третьегс и четвертого элементов И, вторые входы которьгх подключены к выходам переполнения со. ответственно второго и третьего.наКапливающих сумматоров, а выходы соответственно — к суммирующему и

Вычитающему входам третьего и четвертого счетчиков импульсов, кодовые

Выходы которых соединены с соответЕ.твующими входами второго и третьего

Накапливающих сумматоров, а кодовые

Выходы четвертого счетчика импульсов соединены также с вторыми входами блока элементов И-НЕ, информационНые входы третьего и четвертого счетчиков импульсов подключены соответ- 2О

Ственно к первому и второму входам устройства для задания программы, третий и четвертые входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами линейного интерпопято- 25 ра, пятый вход — с первым входом пятого элемента И, вход Пуск с установочным входом первого триггера, вход "Пуск 2" — с. установочным входом второго триггера, второй вход ЗО которого соединен с выходом пятого счетчика импульсов и с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого сое35 динен с выходом третьего триггера, а выход — с вторым входом пятого элемента И, выход которого подключен к

I вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства для задания программы, при этом выход второго элемента И сое— динен с суммирующим входом второго счетчика импульсов, с вычитающим входом первого счетчика импульсов и с первым входом. второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход— к входу первого накапливающего сумматора, второй выход линейного интерполятора соединен с суммирующим входом пятого счетчика импульсов и с первым входом четвертого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход— к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход — к первому входу третьего элемента ИЛИ, вто.— рой вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход — с третьим входом линейного интерполятора, выход второго счетчика импульсов соединен с первым входом третьего триггера, второй вход которого подключен к входу "Пуск 1" устройства для задания программ, шестой и седьмой входы которого соединены соответственно с информационными входами первого и второго счетчиков импульсов.