Устройство для программного управления поворотным механизмом

Устройство для программного управления поворотным механизмом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 290879 (21) 2816537/18-24 (51)М, КЛ. с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

G 05 В 1.9/27

G 05 В 15/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 300881. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 3D0881 (53) УДК 621-503.55 (088. 8) А.В.Витков, А,А.Манаков, В.П.Перепелицын и С,М.Туляков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛП ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПОВОРОТНЬП1 МЕХАНИЗМОМ

Изобретение относится к ци Фровым автоматическим устройствам и может использоваться в системах автомати— ческого управления, содержащих поворотные механизмы, служащие для вывода объекта управления в заданную точку или сектор, а также сканирования в секторе с автоматически регулируемой скоростью. 10

Известны аналого-цифровые следящие устройства, в основу работы которых положен импульсный принцип. Обязательными органами их являются генератор и счетчик импульсов, что приводит к усложнению системы, увеличению ап15 паратурных затрат, стоимости и снижению надежности работы (1) .

Наиболее близ кой к предлагаемой является позиционная система для программного управления поворотными механизмами, содержащая регистры требуемого и фактического положения, выходы которых соединены с соответствующими BxolIaMH ocHQBHQI o сумматора подключенного через последоваг тельно соединенные блок выявления нулей и блок Формирования команд к приводу. Пля повышения быстродействия в систему введен дополнительный сумматор, два входа которого соединены с

30 соответст вующими двумя выходами основного сумматора, а выход подключен к входу блока формирования команд.

В регистры требуемого и фактического положения заносится прямой и обратный двоично-десятичные коды "8-4-2-1".

В результате сложения двух чисел на выходе основного сумматора образуется величина рассогласования в коде

"8-4-2-1" с избытком 3 и его знак.

Наличие единицы или нуля в четвертом разряде ставшей тетрады определяет меньше или больше 1оавна) величина рассогласования половины окружности.

Сигналы "Знак сумматора" и "Наличиеотсутствие 1" поступают на дополнительный сумматор, где путем сложения по модулю два определяется кратчайшее направление поворота. Пои HvJIeвом значении величины рассогласования блок выявления нулей выдает сигнал на остановку привода (2).

Однако в такой системе скорость движения не регулируется, что не позволяет исключить "перебег" точки останова поворотного механизма, и сама она работает в двоично-десятичном коде,"8-4-2-1" с избытком 3, чтс определяет избыточность оборудования, 860008 а следовательно меньшую надежность и большую =-тоимость, а также меньшую статическую точность по сравнению с системами, работающими н обычном дВОичном коце при тОЙ же разряд(!Ос ) и

L! ель изобретения — расшире ние функциональных возможностей.

Поставленная ц }ь дос.тигается тем, что в ус Tðîéñò Во для программного управления поворотным механизмом, содержащее регистр фактического поло)ze HH5I fI0}J0po T Ho (o (fexaниэ ма и последовательно соединенные первый логи— ческий блок, сумматор и блок ()ор(л 1рования команд управления, введены триггер и второй логHwecKHH блок, выходом соединенный со втог)ы(л входом блока вь(дач?! команд, третий вход котODDDO соедин(!?эн . Пе()вы}ли

ДИ НЕ НЬ} C O Е?т >Р};}>ЛИ ii ХОД» «}И г-;М}Лат()Р а, вторые выходы котnpofa):0(iI<):!îче((ы ко входам триггера и первым 5>KC)ä>:м вто->ООГО ЛОГ: IHР("КО! 0 >JiOK>i, В <)Dj(J«?1 ВХС)дами соедин-.". нного с. —.,)С) г ними выходами

>> 7ivIа Gp i, H- i . Н.! (c>Уr!! ((ЦИО (! с.. мэ1 0 устро:- (стьа. т 1 С . ) В },> Г}, «r) г И—

>;)«(Ый 1), .: (1 (-> второй:к. . и—

>г>0}0 М?>P «г> а Н И (1 ((а >(CD =-:ж((:р: дсз 1 а лье(ая схе."}1} предлагае

)r CTD0!:. т -;С, C .>ПОD,„->И ческиЙ блoK —: > .(Риг I e сумматор 3, триГI ер с(ес:кий блок ..) к! 0(.r)K

:<ОМ>aH г V !P > i >(- ИЯ К П

ПЕрНЫй io} 1::I>c- <-KH!i Ь)-,nK ОС, ((Е(-т—

В) > «> O !7 (C) С) Ч ri P CJ > Г с О Е I > D i >! ° > С К а ! И <с 3 с! > с } Н}!(1 ; >) Х «1!}i >:".С>C.Т C)И } I> а.)г >Ра ЛО 1 И чес->rH;c >1(.= Нт .):-?2, :1 — 2„4(lj "j- П-„- !i a >Jr D

ВЫP » . 0>) I),r, ««)(>,, (r;! . г(> f Iici i iif>JC - ), ->)rr (-ГО . c i —; j . . Ра il?f!(,>-, кОтс рых () с: > !«(с т }> J;):, 01 (:л (сэ j \, > -. .ii ° >(((и >с в(01 }>е в „>),>!,,() „ ii .» >" ",r >, >; i >(i(>I г c>

2И ИУ(И>- (Г., )(с)>)с>ГГНс>}З КС>; 5>(>(),i >ПН и

}"P аH Hi ".:-}.i".0 ггci ), ;-<,-,;,.-,- -, . >а Ет

1i>ap JJ}3c нх>c>ra>f,i c,r J>j(>I;-} I r>p 3

TpH D} i-.. > !f>JIJ p!)I }!C"TD> 2

--?а«томи«-;с(ние I<:)ila фак i!и (е>г}<(с жЕ НИЯ > фГ(, C. НОро} }!0 — O r K,:; >;И Э}лс! !

СОСТОИТ ИЗ Ли((Ей ки Тг ИГГЕРОВ, ВХОДЫ

i<«TOP}>IХ ПОД\С ОС ДИ Н С >!Ы K Ci) с > Н " "(Т— вующим в((хода» пр:.С)бра:?он(! Геля )г! ОЛКС),ч} г э а и и с ь и г} форм а ц и H,! i > Ои э }J r,Ä> i H

ПО СИГ Нс}>(У СИ ((ХРО«IИ З ацни i. Г (содс}вас!

МО!»Г>Г С ТО! 0 )Кс >>)аРОбр а ;> () Н с1 1 ЕЛЯ „БЫхо(д1 т>оиг. 1 ррнот:0 г)ег?(стра с)()еди неHi=l с0 Втор}}(ли входами -.-"Irè (егора 3, 0(iуществляюще -о слO;кенп.— дн .:х;(во?>чных () paэрЯДн1!х "-!исел, П>(хО)>.: II«(..леД}!еГO

Г(ОДКЛЮ Ег 1(Ы К COOT ВР Г () Т В> (с)ЦИМ ВХОДа!" !

ВЫХОД, 1(с}?! Т )ИГ- Ера JDT Op! i?, ?f Е)1>(ХОЛНМИ

П О Д К Л Ю >(C> } l f! 0 г 0 «; J I fa> D В }(1 !» Х ОД;! >с> «г с> Г) В «в

ГО 101 ИЧ « СК с) " (> F>ËO Ка г " ; OD» r> !." Г})Е f ЬИ

ВХОДЫ КОГОГ)ОГО ЯВЛЯЮ СЯ ВХОД )MH У СТ—

РОй Ст Ва, Н(>!ХО).,>} Е)ЕГИ, ГРа факт!!>(ЕСКОГС

ПО, IОЖСЛ НИ Я П(BOp() T НОГО (, = .<с(;! И Э(}а (Or-три "гера 4 и к входам логического блока ". Кроме того, инверсный выход

cI.àðøåão разряда сумматора подключен к соответст Вующему входу блока

6 формирования команд управления.

Триггер 4 предназначен для выработки разрешающих сигналов, подаваемых на первый логический блок 1 в момент (-«впадения требуемого и факти(еског0 положения поворотного механизма,и состоит из 1 -триггера и схемы "Монтажное И", входы которой подключаются к выходам сумматора 3, выход — на счетный вход триггера и одновременно к блок; 6, выходы триггера Q u Q подключаются к соответстВующим Вторым входам блока 1.

Второй логический блок 8 предНаа }faHå}(для анализ а значений соотнет "-твующих разрядов cym aTopa 3 и

".рси з водит выдачу управляющих си гнапo 3 J3 блок 6, состоящий из логичес;<?I)< 0sJ(Jfeнтов 2И-2ИПИ-ИЕ и предна3 (I с} 1(> Н НЫй ДЛЯ фОР(>с!ИРО В aHИЯ ДОПОЛНИ

1оТ ь: ых ко>ланд к приводу о кратчай:.}ем Jaïpa})ëåHHH вращения, величине с:«<0>РО -ТИ OTРсз бОТКИ И CH I" ((апс>

iioHa .

"cTp<)écT}0 !ааботаст следующим

С () «) с>З ОМ

Пр!и разбивке длины окружности

}! (fiiJ)KгениЯ Обьект а на 2 чс}стей Ka)f

1;!Сти одноз начно соответствует (>-разр,iJ!fff.JH код>„При сложении кодов тре>) с с. МГ) () И фаКТИЧЕС. КОГО ПОЛO>(<(a НИЧ

;(С>}?(Э:.)От(}с)ГО МЕХаНИЭМа НаЛИЧИЕ ЕдИНИ3") и.,;! нуля в стагрше(! разряде кода

}>ы}х<)де сумматора позволяет опре— ! е >I:т:. б>оль!.>(a >,равна) или меньше >!.И IH На Dà (.CОГJI сЭС:()Вa i«И H ПО "IОВИНЫ

О <руж !«сти, г.c . сразу определяется

40 к,-.,-} г (ай()(ее направление вращения "-(1}

:1}}алиэ c()cT05(fIH5(прямых и инверс;-;Ы:<:=!i: rOJjОВ Ст аРШИХ Ра ЭРЯДОН СУММа. «Ра Г:О Л(ЭГИ>(ЕСКОй СХЕМС F .!«э)э ))-,5!C I осуществлть изменение .: к ср >сти Враще ((ия пр f I.Oga в з аниси"()(.1 !Л OT Н(:ЛИЧИНЫ ) Лс} рс)ССОГ ЛаСО

:,-: -.ия В д, а:}аэоне cicîpîc fåé от Ч

>) CJÕ д) 0. (ai< при г, = 4 анализ содержидзу)c старших разрядов позволяет (. ", . i() C!(G?! С >(е pf ГУлирОВсl НИ Я СКО—

П Г:- Н (-с;ВЯГЬ С(Г (НЛ На УМЕНЬШЕНИЕ г:-<;.r )г):"!.и- i p?1 углах рассогласования

c )

ОО.,(с((.. . чае КО.".ичес гво разряд<) н f;L«)ич:О.-о кода определяе гся тре>l"- }Он СТОТИ (ССКОй TC«I»OCT ЬЮ СТРа !

)с ГКИ Угта i HÐH n =- 4 СтаТИЧЕСКаЯ т«НО<.ть равна 22, 8, при г> = 12 .- с>

0,,8(8 ) ., и-разрядное эначе !Ие кодов границ

;.Скгора сканирования (левая ЛГ и

ilpанаЯ П1, ) Г;оступают иэ эапо>минающ()го устройства (3Y! В параллельном пр?(мОм дБОичнОм кОде. В 670к 1 Г(860008 зависимости от состояния выходов триггера совпадения границ, параллельный обратный код выбранной границы поступает на соответствующие входы сумматора 3 в виде первого слагаемого. Вторым слагаемым является значение кода фактического положения механизма (ФП).

В результате сложения двух чисел на выходе сумматора 3 образуется двоичный код, анализируя который определяем величину угла рассогласования.Появление на инверсном выходе старшего разряда сумматора нулевого потенциала (" нуля" ) является сигналом в блок б на отработку движения в реверсивном направлении. (Движение 15 по часовой стрелке условно принято за прямое, против — за реверсивное).

Блок 5 решает уравнение равнозначности и выдает сигнал в блок формирования команд на изменение скорости.При 2О совпадении значений кодов требуемого и фактического положения, снимаемых с триггерного регистра и схемы пропускания, все прямые выходы сумматора 3 будут в единичном состоянии. 25

Анализ состояния прямых выходов сумматора осуществляется триггером 4.

В момент совпадения кодов триггер 4 изменяет свое состояние (работает в режиме Т-триггера). Единичные потенциалы прямого или инверсного выходов триггера являются разрешающими сигналами для ввода второй (первой) границы сектора сканирования и запрещения ввода первой (второй).Одновременно сигнал с выхода триггера 4 выдается в блок б формирования команд как сигнал останова. При введении одинаковых значений кодов левой и правой границ сектора сигнал останова выдается постоянно после выделе- 40 ния поворотного механизма в заданную точку.

При заданном с помощью ЗУ ряда границ можно осуществить их последовательное автоматическое введение в устройство управления. Сигналы на разрешение ввода в этом случае можно снять не с триггера, а с шифратора, единичное состояние выходов которого будет определять ввод соответ- о ствующей границы.

Таким образом, после несложных преобразований в схеме устройство управления позволяет осуществить автоматический, полуавтоматический и ручной режим работы.

Положительный эффект изобретения определяется повышением эффективности работы системы, расширением ее функциональных возможностей и упрощением ее аппаратурной реализации за счет введения в устройство триггера второго логического блока, позволяющего выполнять более точную отработку заданного угла. 3а счет возможности регулирования скорости вращения поворотного механизма уменьшается "перебег" в момент останова. Автоматическое сканирование в пределах заданного сектора осуществляется с более высокой точностью при уменьшенных механических и электрических нагрузках на механизмы привода.

Формула изобретения

Устройство для программного управления поворотным механизмом, содержащее регистр фактического положения поворотного механизма и последовательно соединенные первый логический блок, сумматор и блок формирования команд управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены триггер и второй логический блок, выходом соединенный со вторым входом. блока выдачи команд, третий вход которого соединен с первыми выходами триггера, вторыми выходами подключенного к первым входам первого логического блока, вторые и третьи входы которого являются входами устройства, выходы регистра фактического положения поворотного механизма соединены со вторыми входами сумматора, вторые выходы которого подключены ко входам триггера и первым входам второго логического блока, вторыми входами соединенного с третьими выходами сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 378804, кл. G 05 В 15/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

378810, кл. G 05 В 19/30, G 05 В 15/02, 1971 (прототип).

860008

Составитель И. Швец

Техред A Ач корректор А. ференц

Редактор А. Лежнина

Заказ 7546/71 Тираж 940 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