Интерполятор
Союз Советских
Социалистических
Республнк
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ИЗЛЬСТВУ
G 05 8 19/415 (22) Заявлено 260379 (21) 2755063/18-24 с присоединением заявки ЙУ (23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий Опубликовано 230231. Бюллетень 19 7 Дата опубликования описания 23.02В1 (53) УДК 621. 503. .55(088.8) (72) Авторы изобретения A Я. Зыков, Л. Н. Рассудов, В. N. Водовозов и В.Н.Соколов (71) Заявитель . Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им..В.И. Ульянова (Ленина) 1 Р (54) ИНТЕРПОЛЯТОР Изобретение относится к числовому программному управлению и может найти применение в системах согласованного движения нескольких координат стан5 ков, например металлорежущих, роботов, координатографов. Известен функциональный интерполятор, обеспечивающий небольшое время преобразования Т за счет того, что одна из координат управляется непосредственно частотою f тактового генератора, хотя на другую при этом подается пониженная частота 6 . При этом Т = —; f f . tg d - Г1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является функциональный интерполятор,содержащий последовательно соединенные тактовый генератор, элемент "Запрет", 20 счетчик, первый выход которого соедин нен со вторым входом элемента 3апрет", а остальные и выходов подключены через элементы совпадения И, И ... И к соответствующим ss âõî- 25 Я 1 9 дам собирательной схемы, а также регистр, и выходов которого соединены -.о вторыми входами элементов совпадения И И s - s И1 и комму татор, соедийяющйй вйходы элемента 30 "Запрет" и собирательной схемы с координатами станка х, у (2J. Недостатком известных интерполяторов является значительное время преобразования -в случае неидентичных приводов координат, так как тактовая частота f всегда выбирается исходя из максимально допустимой приводами скорости нарастания сигнала. Если частота приемистости привода одной из координат выше, чем у привода другой, то в качестве Г,, выбирается меньшая из этих частот, и в результате возможности другого, более быстродействующего, привода не использу- ются. Поэтому желательно так организовать работу интерполятора, чтобы обеспечить функционирование каждого из приводов координат на частоте его приемистости. Цель изобретения — повышение быстродействия интерполятора. Для достижен я поставленной цели в интерполятор, содержащий последовательно соединенные регистр, rpymir элементов И, элемент ИЛИ и коммутатор, второй вход которого соединен со входом счетчика и выходом первого генератора тактовых импульсов через первый элемент "Запрет", подключенный 807237 45 вторым входом к выходу счетчика, введены последовательно соединенные второй генератор тактовых импульсов и второй элемент "Запрет", выход которого подключен к третьему входу коммутатора, а второй вход — к выходу счетчика. На фиг. 1 изображена функциональ ная схема интерполятора; на фиг. 2 диаграмма его работы. Интерполятор содержит последовательно соединенные первый генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент 2 "Запрет", счетчик 3, элемент ИЛИ 4, регистр 5, коммутатор б, второй генератор 7 тактовых импульсов, второй элемент 8 "Запрет" и группа элементов И 9. Интерполятор работает следующим образом. Пусть частота приемистости привода координаты у больше частоты приемис- 20 тости привода координаты х; f> — частота генератора 1, равная частоте приемистости привода координаты у; f — частота генератора 7, равная ь. частоте приемистости привода коорди- 25 наты х; и, N - соответствующие каждой из этих частот максимальные количества импульсов, отрабатываемых приводами в единицу временИ вЂ” tg * CoflSt М Г„N„ ах 3D Если отрабатываемый отрезок прямой о! расположен к оси х под углом < А „„, приводы координат управляются™ йоследовательностями импульсов N> й,, причем и aN ° tg (--* ) N ° tg ($ -3" ), у Х М 2 mCh М1 1 откуда N N з 0(i tg cC 40 Если же отрабатываемый отрезок прямой oj расположен к оси х под углом с()Ы, приводы координат управляются гпоследовательностями импульсов и, й„, причем N> const; N>> N>tg Интерполятор работает следующим образом. Для отработки отрезка oi в счет- 5О чик 3 заносится число N в регистр 5 — код отношения- (—, коммутатор Агах б подключает элема,нт йЛИ 4 к координате у, элемент 8 - к координате х, Элемент 2 пропускает импульсы генератора 1 на вход счетчика 3 до момента. появления выходного импульса счетчика, т.е. разрешает отсчитать количество импульсов и . На выходе элемента ИЛИ 4 после умножения N на содержимое регистра 5 возникает ф() количество импульсов и „, которое через коммутатор б поступает на координату у. На выходе элемента 8. за это же время возникает количество импульсов й„, которое через коммутатор б поступает на координату х. Таким образом, интерполятор обеспечивает работу координаты х на тактовой частоте Г„, а импульсы координаты у равномерно рас пределяет на интервале Т, равном и периодов такY товой частоты f Для отработки отрезка oj в счетчик 3 заносится число йу, в регистр 5 - код отношения tg cl> коммутатор 6 подключает элемент ИЛЙ 4 к координате х, а элемент 2 — к координате у. Элемент 2 пропускает импульсы генератора 1 на вход счетчика 3 до момента появления выходного импульса счетчика, т.е. разрешает отсчитать количество импульсов N>. Ha выходе элемента ИЛИ 4, после умножения й„ на содержимое регистра 5 возникает количество импульсов и ., которое через коммутатор б N поступает на коМ ординату х. Одновременно элемент 2 пропускает через коммутатор 6 импульсов на координату у.. Таким образом, интерполятор о6еспечивает работу координаты у на тактовой частоте f,,а импульсы координаты х равномерно распределяет на интервале Т, равном N> периодов тактовой частоты Заявляемый интерполятор реализуется на той же элементной базе, что и прототип. Коммутатором является бесконтактный дешифратор или контактный переключатель. Коды приращений и функций от тангенсов вводятся с внешнего нрограммоносителя. В случае идентичных приводов координат частоты f u f принимаются равными. Эффективность предлагаемого интерполятора тем выше, чем существеннее различие приводов координат. Так расчет, проведенный для координатографа с шаговыми двигателями ШД-4 (шаг 1,5О, частота приемистости 800 Гц) по одной координате и ШД-5 (шаг 1, 5О, частота приемистости 1300 Гц) по другой координате показал, что применение тока интерполя-, тора позволяет сократить время преобразования в 1,3 раза, по сравнению с известным, не позволяющим повысить тактовую частоту более, чем до 8ООГц. Аналогичный расчет для приводов обычного исполнения намоточного станка BH-500/1800 С, допускающих ускорения 11 м/с по одной координате и 13 м/с — по другой, показал возмож- 1 ность сокращения времени преобразования в 1,1 раза, по сравнению с известным. Формула изобретения Интерполятор, содержащий последо1 вательно соединенные регистр, группу элементов И, элемент ИЛИ и коммутатор, второй вход которого соединен 807237 Составитель H. Бвлинкова Редактор H. Лазаренко Техред H. Майэрош Корректор М. Коста Заказ 283/71 Тираж 951 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 со входом счетчика и выходом первого генератора тактовых импульсов через первый элемент "Запрет", подключенный вторым входом к выходу счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия интерполятора, в него введены последовательно соединенные второй генератор тактовых импульсов и второй элемент ".Запрет", выход которого подключен к третьему входу коммутатора, а второй вх<ц — к выходу счетчика. Источники инф -.мации, принятые во внимани=;,ри экспертизе 1. Патент ФРГ Р 2201924, кл. G 05 В 19/18, 1976. 2. Автоматические построители графиков ЦВМ. Под ред. H. И. Урьева, N., "Энергия", 1979, с.37-38, рис. 2-17 (прототип).
