Линейный интерполятор с оценочной функцией

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (1ц 5 5972

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.08.75 (21) 2160543/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.02.77.Бюллетень ¹ 5 (45) Дата опубликования описания 01.04,77 (51) М. 1(л, Cq 05 B 19/18

Государственный комитет

Соввта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53; Ъ ДК 621-5033, .55 (088 81 (72) Авторы изобретения

В. Е. Гизила, А. Е, Савонов и Т. A. Ханисенко (71) Заявитель

Институт автоматики (54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР С ОЦЕНОЧНОЙ ФУНКЦИЕЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах числового программного управления контурной обработкой на металлорежущих и электроэрози- 5 онных станках и установках для электроннолучевой резки и сварки материалов.

Известны линейные интерполяторы с оценочной функцией, содержащие сумматоры, блоки вентилей, блок анализа знака, счет- )О чики приращений координат, программный блок и задающие регистры. Недостатком этих интерполяторов является невысокая точность работы (1, 21.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является линейный интерполятор, содержащий первые регистры сдвига, wzоды которых через первый сумматор подключены к их входам, элемент НЕ, второй сумматор, выход которого подключен 20 ко входам блока определения знака оценочной функции и блока памяти, выход которого соединен со входом второго сумматора, и блок ввода программы, выходы которого подключены ко входу блока задания скорос- 5 ти и через вторые регистры сдвига ко ьходам блока сравнения (31.

Недостатком известного устройства является возрастание погрешности интерполяции с уменьшением угла накло=-.а крпвой, ошибка при этом приближается к цене шага (дискрета}.

Цель изобретения — повышение точност:; работы интерполятора. Зта цель дсст:тается тем, что в интерполятор введены триггеры, элементы ИЛИ и двухвходовые и трехвходовые элементы И. Выходы первого тр тгера подключены к первым входам трехвходовых элементов И, выходы блоков задания скорости и определения знака оценочной функции подключены ко вторым и третьпм входам первых трехвходовых элементов И. выходы которых соединены со входамп т-.ервого триггера, двухвходовых элементов И и элементов ИЛИ. Выходы первых элементов

ИЛИ подключены ко вторым вхоцам вторых трехвходовых элементов И, выходы вторых элементов ИЛИ соединены с соответстьуюшими входами второго триггера, выход которого подсоединеч ко входам двухвходовых

545972 элементов H. Выходы первых регисгров сдвига подключены ко входам блока сравнения, выходы вторых регистров соединены с третьими входами вторых трехвходовых эпементов И, выход первого из которых непосредственно, à выход второго через эпемент НЕ подкпючены ко входам второго сумматора.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного ингерпопятора.

Первые регистры сдвига 1 и 2 закопь- g цованы с первым сумматором 3, при этом их выходы соединены со входами первого сумматора 3, а по другой цепи — с первыми двул я входами блока сравнения 4. Бпон ввода программы 5 подкпючен выходами ко д входам вторых регистров сдвига 6, 7 и опока задания скорости 8. Выходы регистров 6 и 7 соединены соответственно по одной цепи непосредственно с двумя другими входами блока сравнения 4, а по другой цепи — через один второй трехвходовый эпемент И 9 на выходе регистра 6 и другой второй трехвходовый эпемент И 10 и эпемент НЕ 1 1 в цепи регистра 7 — с двумя входами второго сумматора 12, к тре- 25 тьему входу которого подключен выход бпока памяти 1 3. Выход сумматора 1 2 соединен со входом блока 13 и со входом бпока определения знака оценочной функции 14.

Первые входы первых трехвходовых эпемен- ЗО тов И 15-18 подк почены соответственно к нулевому и единичному выходам первого триггера 19, соединенным также со входами вторых трехвходовых элементов И 9 и

10. Вторые входы элементов И 15-18 под- 35 кпючены на выход бпока задания скорости

8„а третьи входы эпементов И 15, 18 и

16, 17 соединены соответственно с ппюсовым и минусовым выходами блока 14.. Единичный вход триггера 19 соединен с выхо- 40 дом эпемента И 17, а нулевой вход — c выходом эпемента И 15. Первыми входами двухвходовые элементы И 20, 21, 22 и

23 соединены с выходами элементов И

15, 16, 17 и 18 соответственно, а вторы- 45 ми входами — с единичным выходом второго триггера 24. К выходам элементов И

1 6, 1 7 и l 5, 1 8 через первые элементы

ИЛИ 25 и 26 подсоединены соответственно третьи входы логических эпементов И

9 и 10. По другим цепям через второй эпемент ИЛИ 27 выходы эпементов И 15, 17 соединены с единичным входом триггера 24, а выходы элементов И 16, 18 через другой второй элемент ИЛИ 28 — co счетным входом того же триггера. Рабочими выходами интерпопятора являются по координате Х выходы элементов И 22 и 23„ по координате Y — выходы эпел<ентов И

20 и 21.

Регистры сдвига 1 и 2 предназначеьаа дпя хранения текущих значений координат

Х;, Y „ промежуточных точек отрабатываемых участков и в начальный момент нахо дятся в нулевом положении. B регистры 6 и 7 из бпока 5 заносятся значещи коорди-. нат Х„, У конечной точки участка. В процессе интерполяции в предепах данного отрезка содержимое этих регистров не меняется. Блок 4 предназначен дпя сравнения вырабатываемых сумматором 3 значений координат промежуточных точек x - y. c

1ъ у координатами x „, Y è выдачи сигнала к нец отработки кадра".

Блок 13 спужит дпя хранения текущего значения оценочной функции 7„, опредепяемой с помощью сумматора 12 в соотвеч ствии с формупами: . =7,.-у при шаге по оси Х, 1+1 тj К

=Т .+х

if+1 11 К при шаге по оси У.

Блок определения знака оценочной функции

1 4 запоминает знак вычисленного значения оценочной функции. Блок задания скорости

8 тактирует работу интерпопятора с частотой, которая определяется наклоном отрезка к осям координат.

Принцип работЬ интерполятора следующий, Каждому шагу в направлении любой из двух осей координат предшествует вычиспение оценочной функции. Если при этолл знак оценочной функции не меняется, то вырабатывается управляющий сигнал шага по той же оси координат с максимапьной ценой дискретности, в данном случае — удвоенной.

В случае когда происходит изменение знака оценочной функции, вырабатывается укороченный, дробный шаг в том же направпении и происходит перекпючение триггера

19 и вместе с этим — изменение направпения спедующего шага. Процесс продолжается до совпадения текущих и конечных значений отрезка интерполяции, после чего от блока ввода программы 5 поступают в регистры 6, 7 и блок задания скорости 8 данные об очередном участке интерполяции.

В начальный момент регистры 1, 2 и блок 13 находятся в нулевом состоянии. В регистры 6 и 7 занесены значения Х и у к к с=-оответственно. Триггер 19 находится в единичном попожении, соответствующем отсчету по оси координат X. Триггер 24 находися в нупевом положении, разрешающий сигнап с выхода блока определения знака 14 по плюсовой шине подается на входы эпемейгов "И" 15 и 1 8. Интерпопирование начинается с подсчета значения и определении зна ка оценочной функции в предположении сме545 972

Составитель В. CvxHH

Техред О. Луговая КоРРектоР В. СалКа

Редактор Т. Орловская

Заказ 235/2 Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4