Круговой интерполятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ рв 875343

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 183) 280 (23) 2883538/18-24 с присоединением заявки HP—

{23) Приоритет

Опубликовано 23Ë0.81. Бюллетемь 149 39

Дата опубликования описания 23.10Я1 (53)М. Кл.з

Q 05 В 19/415

Государственный комитет

С.СС P по делан изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 503 ° 55 (088.8),(72) Авторы изобретения

А.М.Петух и Д.Т.Ободник

Винницкии политехнический институт (71) Заявитель (54) КРУГОВОИ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах вывода графической информации, а также. в системах числового программного управления оборудованием.

Известен круговой иитерполятор, содержащий ьлок управления, соединенный со счетчиком аппроксимируемых отрезков и счетчиком приращений, ре-. гистр и преоьразователь двоичного ко«да в код приращений координат Щ .

Недостатком данного интерполятора является невысокие быстродействие и точность, обусловленные наличием в нем преобразователя двоичного кода в код приращений координат.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является круговой интерполятор, содержащий накапливающий сумматор, один вход и выход которого подключены соответственно к выходу коммутатора и входу блока управления, соединенного выходами с первым входом коммутатора, выходами устройства н одними входами счетчиков, другие входы которых подключены к первым входам устройства, а выходы - ко вторым входам коммутатора (2j .

Однако известный интерполятор обладает низким быстродействием, так как в нем невозможен интерполяционный шаг по двум координатам. Точность та5 кого интерцолятора также недостато на.

Цель изобретения — повьтиение быстродействия и точности.

Указанная цель достигается тем, что © в круговой интерполятор, содержащий накапливающий сумматор, один вход и выход которого подключены соответственно к выходу коммутатора и входу блока управления, соединенного выхо1л дами с,первым входом коммутатора, выходами интерполятора и одними входами счетчиков, другие входы которых подключены к .первым входам интерполятора, а выходы. - ко вторым входам ком29 мутатора, введен блок вычисления разности, подключенный входами к выходам счетчиков, а выходом — к третьему входу коммутатора, причем другой вход накапливающего сумматора соединен со вторым входом интерполятора.

На чертеже представлена функциональная схема интерполятора.

Интерполятрр содержит. накапливающий сумматор 1, блок 2 управления, ЗО укоммутатор 3, ьлок 4 вычисления

875343 разности, счетчики (текущих значений .координат) 5 и б. Ко входам накапливающего сумматора 1 подключены выходы коммутатора 3, входы которого соединены с выходами счетчиков 5 и 6 текущих значений координат и выходами блока 4 вычисления разности, входы которого соединены с выходами счетчиков 5 и б текущих значений координат, Вход блока 2 управления соединен с выходом- накапливающего суммато- 0 ра 1, а выходы — с управляющими входами коммутатора 3 и счетчиков 5 и 6 текущих значений координат. Входами интерполятора являются входы занесения кода накапливающего сумматора 1 и счетчиков 5 и 6 текущих. значе- 5 ний координат. Выходами интерполятора являются выходы блока 2 управления, подключенные к управляющим входам счетчиков 5 и 6 текущих значений координат. 20

Интерполятор работает следующим образом.

В интерполяторе используется взаимосвязь между величиной отклонения точки от линии окружности d" и вели- 25 чиной оценочной функции T- . Изменению Ф в пределах -1/2 <А1/2 соответствует изменение оценочной функции в пределах.

-9+ 1/4

Перед началом работы в счетчик 5 заносится ЬХ, а в счетчик 6-ЬЧо, где dX0, ЬЧΠ— координаты начальной точки дуги окружности относительно центра. Сумматор 1 устанавливается в одно иэ состояний: к+ 1/4 или 35

-R + 1/4.

Дальнейшая работа интерполятора осуществляется тактами. В каждом такте на сумматоре 1 вычисляется значение оценочной функции в,точках, соот- 40 ветствующих такому направлению движения, которое способствует изменению знака оценочной функции. По полученному знаку оценочной функции, поступавшему иэ накапливающего сум- 45 матора 1 в блок 2 управления, в последнем. формируются управляющие сигналы, поступающие на выходы интерполяторов и на входы счетчиков

5иб.

Пусть требуется воспроизвести дугу окружности, расположенную в первом полуквадранте первого квадранта при движении против часовой стрел.ки. Модули ЬХО и ЬУо заносятся в счетчики 5 и 6, а в сумматор заносят k< 1/4 ° В первом интерполяционном такте ко входам сумматора 1 через коммутатор 3 подключают выходы блока 4 вычисления разности, на котором определена разность (2у +2)-2Х>. В g) сумматоре 1 вычисляют значение оценочной. функции по формуле: F„= Fq+

К 230 + 2) -2Х o B блоке 2 управления анализируется знак полученного значения. Если % Ъ О, то на выходах блока 2 управления формируются управляющие сигналы, по которым иэ счетчика 5 вычитается единица, а к содержимому счетчика б прибавляется единица: Х„=Хц- 1; У„= У„+ 1. Если

Fq<10, .то содержимое счетчика 5 не изменяется, а к содержимому счетчика б прибавляется единица: Х„= Щ

У =Ч„= + 1. При положительных значениях оценочной функции в дальнейшем интерполяционные шаги выполняют аналогично первому. При отрицательном значении оценочной функции в точке ко входам сумматора 1 через коммута- . тор 3 подключают выходы счетчика б.

На сумматоре 1 оценочная функция вычисляется по формуле F;I„--F„. + 2У+1.

Формирование управляющих, сигналов на выходах блока 2 управления, поступающих на управляющие входы счетчиков 5 и 6, аналогично первому интерполяционному шагу. Процесс интерполяции заканчивается при попадании в конечную точку.

Введение в интерполятор блока вычисления разности,и дополнительных входов занесения кода в сумматор позволяет повысить быстродействие, так как выполняются совмещенные ннтерполяЦионные шаги по двум координатам.

Такие повышается точность, ибо в процессе интерполяции соблюдается условие: -1/2 < Ю с 1/2.

Повышение быстродействия и точности кругового интерполятора позволяет повысить качество и скорость отработки окружностей в системах числового программного управления, а также в устройствах ввода-вывода информации ЦВМ. ,Формула изобретения

Круговой интерполятор, содержащий накапливающий сумматор, один вход и выход которого подключены соответственно к выходу коммутатора н входу блока управления, соединенного выходами с первым входом коммутатора, выходами интерполятора и одними входами счетчиков, другие вхо-, ды которых подключены к первым входам интерполятора, а выходы - ко вторым входам коммутатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности интерполятора, он содержит .блок вычисления разности, подключенный входами к выходам счетчиков, а выходомк третьему входу коммутатора, причем другой вход накапливающего сумматора.соединен со вторым входом интерполятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 491967, кл. G 06 К 15/20,02.01.74.

2. Агурский N.C. и др. Числовое программное управление станками. М., "Машиностроение", 1966, с. 178-179, 875343

Составитель С.Хлебников

Техред С. Мигунова Корректор С.Шекмар

Редактор Г. Волкова

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

Заказ 9331/72 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква,М-35, Раушская наб., д. 4/5