Устройство для программного управления

 

Сеюз Советскнк

Сециалнстичасли в

Реслублин о»883872 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280380 (2t) 2900345/18-,24 (51)М. Кл З с присоединением заявки Hо (23} Приоритет

6 05 В 19/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

О убликовано 23.11.81. Бюллетень )49 4 3

Дата опубликования описания 23. 11. 81 (53) УДК 62-503. 55 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.В. Руткевич, В.Н. Филиппович,. Г.A Найденов и В.A. Дубовский (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам программного управления и может быть . использовано, например, в системах управления электроприводами роботов. 5 манипуляторов, а также в системах автоматического управления, применяемых в самых различных областях промышленности.

Известна цифровая система управления, содержащая последовательно соединенные задающее устройство,сравнивающее устройство (цифровой сумматор)., регистр управления, преобразователь код-напряжение, корректирующее устройство, усилительно-преобразовательное устройство, исполнительный двигатель> механически связанный через редуктор с кодовым датчиком, выход которого подключен ко входу сравнивающего устройства, и блок синхронизации (11 .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для программного управления, содержащее последователь" но соединенные задающий блок, блок контроля отработки перемещения (сумматор), преобразователь код-напряжение, блок сравнения, усилитель мощности, исполнительный двигатель,механически связанный через редуктор с датчиками положения и скорости, выходы которых подключены ко второму входу блока контроля отработки перемещения и ко второму входу блока сравнения f 21.

Недостатком известных устройств является низкое быстродействие и возможность перерегулирования. Это объясняется тем, что к исполнительному двигателю прикладывается напряжение, зависящее от величины рассогласования.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный со входом формирователя временных интервалов, датчик положения, датчик скорости, последовательно соединенные преобразователь код-напряжение, блок сравнения и усилитель мощности, блок задания, выходом подключенный ко входу блока контроля отработки перемещения и эадатчик временных интервалов, выходом соединенный со вторым входом формирователя временных интервалов, введены по883872 следовательно соединенные формирователь сигналов записи, первый логический блок, блок памяти, второй логический блок и компаратор, выход которого подключен ко второму входу первого логического блока, третьим входом соединенный с ныхсдом блока контроля отраьотки перемещения и вторым входом компаратора, ныход датчика положения подключен к четвертому входу первого логического блока и ко вторым входам второго логического блс ка,блока контроля отработки перемещения и формирователя сигналов записи,выходом подключенного к пятому входу первого логического блока, а выход датчика скорости соединен со вторым входом блока сравнения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 задания второй логический блок 2,блок 3 контроля отработки перемещения, компаратор 4, задатчик 5 временных интервалов, блок б памяти, первый логический блок 7, формирователь S сигналовзаписи, формирователь 9 временных интервалов, преобразователь 10 код-напряжение, генератор 11 импульсов, блок 12 сравнения, датчик 13 скорости, усилитель 14 мощности, исполнительный двигатель 15, нагрузка 16, датчик 17 положения.

Блок 1 задания задает величину и направление требуемого перемещения нагрузки в виде двоичного кода.Первый и второй логические блоки 7 и 2 устройства выполняют логические функции. Блок 3 контроля отработки перемещения сравнивает величину требуемого перемешения с величиной действительного положения нагрузки 16; поступающей с выхода датчика 17 положения, и выдает на выход величину раз ности. Компаратор 4 сравнивает код на выходе блока 3 контроля отработки перемещения либо с кодом на ныходе блока б, либо с кодом на выходе датчика 17 положения. Задатчик 5 передает величину выбранного оператором временного интервала н формирователь

9 временного интервала, в котором происходит подсчет импульсов, поступающих с генератора 11 импульсов, и формируются сигналы н конце каждого временного интервала.

В блоке 6 памяти хранится закон оптимального изменения скорости при торможении. Формирователь 8 сигналов записи сравнивает приращения координат за, текуший интервал времени с предыдущим. Блок 12 сравнивает желаемое значение скорости с действительным и выдает значение их разности на усилитель 14 мощности. Блок 12 сов местно с усилителем 14 мощности, исполнительным органом 15, датчиком 13 скорости, нагрузкой 16, датчиком 17 положения и блоком 3 контроля отра15

45 ботки перемещения образуют контуры регулирования по скорости и по положению.

Устройство работает следующим об разом.

Сигнал из блока 1 поступает на блок 3 и через блок 7,преобразонатель

10 код-напряжение и блок 12 сравнения поступает на усилитель 14 мощности. Устройство начинает разгон.В формирователь 8 сигналов записи поступают сигналы от блока 9 и информация о перемещении исполнительного органа. В блоке 8 происходит сравнение приращений координат за текущий интервал времени с предыдущим; если эта величина прирашеиия превышает допустимое отклонение по скорости, то на выходе формирователя 8 формируется сигнал записи; при равенстве приращений происходит обобщение движения в двух, трех и т.д. интервалах времени. Обобщение происходит до тех пор, пока неравенство приращений не составит величины, превышающей допустимое отклонение от cKDpoc ти, после чего формируется сигнал записи.

По этому сигналу происходит запись в блок б памяти информации о перемещении, поступаюцей с датчика

1.7 положения, и информации о величине временного интервала, за который произведено это перемещение, поступающей с формирователя 9. Запись прекращается с переходом устройства на режим движения с постоянной скоростью, т.е..в момент окончания раз— гона.

На выходе первого логического блока 7 устанавливается последний записанный н блоке б код. При равенстве оставшегося пути перемещения значению пути разгона код на выходе блока 3 контроля отработки перемещения становится равным последнему, записанному в блоке 6 коду, и на выходе коммутатора 4 появляется сигнал, по которому из. блока б происходит дискретная выборка значений скорости, соответствующих оптимальному закону торможения (н обратном порядке по сравнению с режимом разгона).При перемещениях на малые расстояния,т.е. н случаях,. когда устройство, не выходя на режим движения с постоянной скоростью, должно тормозиться, второе

55 логическое устройство 2 отсылает в компаратор 4 не последний записанный в блоке 6 памяти код, а показания цатчика 17 положения, где происходит сравнение показаний датчика 17 положения с кодом на выходе блока 3

d0 контроля отработки перемещения. При совпадении кодов начинается торможение аналогично описанному. С окончанием процесса торможения на выходе блока 3 контроля отработки перемещения появляется "О", первое логи883872

ВНКИПИ Заказ 10230/72 Тирах< 943 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 ческое устройство 7 приходит в исходное состояние, и выхоП блока 3 кон. троля отработки перемещения через первое логическое устройство 7 подключается к преобразователю 10 коднапряжение. Таким образом,устройство приходит в исходное состояние.

Б предлагаемом ycTPoAcTBe TQPMo жение осуществляется по оптимальному закону, хранящемуся в запоминающем блоке. Благодаря этому обеспечивается максимально возможное быстродействие устройства. Устройство также обеспечивает монотонные и быстродействующие переходные процессы.!

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный со вхо- Щ дом формирователя временных интервалов, датчик положения, датчик скорости, последовательно соединенные преобразователь код-напряжение, блок сравнения и усилитель мощности, блок задания, выходом подключенный ко входу блока контроля отработки перемещения и задатчик временных интервалов, выходом соединенный со вторым входом формирователя временных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в негО введены последовательно соединенные формирователь сигналов записи, первый логический блок, блок памяти, второй логический блок и компаратор, выход которого подключен ко второму входу первого логического блока, третьим входом соединенного с выходом блока контроля отработки перемещения и вторым входом компаратора, выход датчика положения подключен к четвертому входу первого логического блока и ко вторым входам второго логического блока, блока контроля отработки перемещения и формирователя сигналов записи, выходом подключенного к пятому входу первого логического блока, а выход датчика скорости соединен со вторым входом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Батоврин И.A. и др. Цифровые системы управления злектроприводами.

Л., "Энергия", 1977, гл. V1I(, с. 241.

2. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. M., "Энергия", 1970, с. 298-301 (прототип);