Система адаптивного управления металлорежущих станков

Система адаптивного управления металлорежущих станков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛВСТВУ

Союз Советских

Социалист ических республик (») 511185 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.74 (2I) 2006963/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25 04 76 Бюллетень ¹» (5)) М. Кл.

В 2 3g 15/00

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам иаооретвннй и открытий (53) УДК 62-531.6(088,8 (4б) Дата опубликования описания07 t09 76 (уцяаявитЕль Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежушик станков (54) CHCTEMA АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ

СТАНКОМ

Известны системы адаптивного управле-

;ния металлорежушими станками, предназна:ченные для регулирования подачи, обеспечи вающие стабилизацию максимального значе- ,ния силового параметра процесса резания Ь на заданном уровне при периодически изменяюшейся нагрузке, например при биении заготовки или инструмента. Известные системы содержат последовательно соединенные датчик силового параметра резания, схе- 10 му сравнения и включенный на вход привода рабочего органа станка интегральный регу- лятор, соединенный с выходом схемы сравнения по основному каналу и через нелинейное звено. !Ь

Сложность нелинейного звена известной системы снижает надежность ее работы так как применение специального датчика импульсов с выходом на делитель частоты, блок памяти и псследуюшие элементы логики 20 в условиях значительного уровня шумов может приводить к пропуску или появлению ложных сигналов на выходе нелинейного звена; если максимальная величина силово- го параметра попадает в зону нечувствитель-еЬ ности нелинейного звена, то уровень уста.

1 новившегося значения выходного сигнала системы нестабилен: в зависимости от то, го,.иа какую фазу выходного сигнала систе мы нриходится срабатывание датчика импуль:сов, регулируюший орган либо повышает, либо ие повышает. значение выходного сигна ла системы.

Применение контактного датчика импульсов может вызвать допол п тельные помехи, связанные с нечетким срабатыванием кон-: тактного элемента, 1lem изобретения — повышение надежно сти работы системы.

Для этого в предлагаемой системе нели нейное звено выполнено в виде последова- тельно соединенных элемента выделения

}переменной составляющей сигнала, пред; ставляюшего собой разделительную диффе ренциальную цепь, и выпрямителя, причем; ,отношение коэффициента усиления интегра-

,тора по первому входу к коэффициенту уси, ления интегратора но второму входу выби1

:рвется равным отношечию среднего значе-

1 ния сигнала на выходе иелииейногс звена!

511185 к среднему значению переменной составляющей сигнала на входе.

На фиг. 1 дана блок-схемам адаптивной системы; на фиг. 2 — графики изменения во времени сигналов в некоторых точках 5 системы.

Система состоит из датчика 1 силового параметра резания, включенного на вход сл;емы 2 сравнения, выход которой включен на вход регуляторв 3. Выход регулятора вклю «1о чен на вход привода 4 подачи рабочего органа. Система замкнута через процесс резания детали 5. Основной частью регулятор

3 является интегратор 6, выполненный на операционном усилителе с емкостью 7 в цепи обратной связи. На первый вход интет ратора 6 через резистор 8 и потенциометр

9 поступает сигнал рассогласования Ь ==Р— о

-Р иэ схемы 2 сравнения, где Р— сиг- 90 о нал установки, определяющий заданный уро вень стабилизации силового параметра процесса резания, P - сигнал на выходе дат BBCB 1 . 25

На второй вход интегратора 6 через резистор 10 и потенциометр 11 постунает сигнал с нелинейного звена, состоящего из элемента выделения переменной составляющей сигнала и выпрямителя. Элемент выделения переменной составляющей сигнала представляет собой разделительную диффе» ренцируюшую цепь, состоящую, например, из конденсатора 12 и резистора 13. Выпрямителем может служить диод 14. Коэффи- 35 циент усиления первого канала регулирует ся потенциометром 9, второго канала потенциометром 11.

Работа системы поясняется фиг. 2-4, где показаны возможные графики изменения 40 во времени сигналов Р, 4 и сигнала 0 и на выходе нелинейного звена (фиг. 1).

Пусть, например, постоянная составляющая сигнала рассогласования Ь менвше или

45 равна нулю (Ь (О) (фиг. 2). Постоянная составляющая ц сигнала Он всегда отриНо цательная (0„(О), так как U образует

О ся после выделения череменной составляю- Э> шей Ь и однополупериодного выпрямления.

В этом случае суммарный сигнал на входе интегратора имеет отрицательную постоянную составлшошую, и система уменьшает выходной сигнал P до тех пор, пока не будет достигнуто равенство и + U -О. Если

Ь>!Ц, j (фиг. 3), то суммарный сигнал на о "0 входе интегратора имеет положительную постоянную составляющую и Р увеличивается. Настройкой нотенпиометра 11 всегQB Mo9KHo добиться TDFo vI о рааеасТао

Й + Ц =О будет обеспечиваться при

)9 о бмакс лизирует максимальное значение силового пар=метра процесса резания на заданном уровне Р . При изменении амплитудь или о частоты периодической составляющей Р настройка потенциометра 11 не меняется, так как велнчинаЦ не зависит от часто0 ты, а при изменении амплитуды Р .. величн на и меняется пропорционально этой aaeans тудэ, обеспечивая сохранение условия Р = о

=Р в установившемся режиме.

bf BKc

Формула изобретенья

Система адаптивного управления метал лорежушим станком, обеспечивающая стабилизацию максимального значения силового параметра процесса резания на заданном уровне при периодически изменяющейся аагруаке, например при биении заготовки или инструмента, содержащая последовательно соединенные датчик силового параметра резания, схему сравнения и включенный на вход привода рабочего органа станка интегратор сдвумявходами, первый из которых соединен с выходом схемы сравнения непосредственно, а второй — через нелинейное звено, о т л и ч а ю m а я с я тем, что,с целью повышения надежности работы системы, нелинейное звено вымол» нено в виде последовательно соединенных элемента выделения переменной составляющей сигнала и выпрямители, выполненных, например, в виде разделительной дифферен»

:зируюшей цепи и диода, причем отношение коэффициента усиления интегратора по первому входу к коэффициенту усиления интегратора по второму входу выбирается равным отношению среднего значения сигнала на выходе нелинейного авена к среднему значению переменной составляющей сигнала на его входе.

@МУ-З

Составитель ТЮлахина

Редактор ц дибобе,с Техред E,Детрона Корректор Л.Брахнина

1178 Подписное

ЦБИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проеитнан, 4