Система программного управления

Система программного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.12. 79 (21) 2850613/18-24 с присоединением заявки РЙ(23) П рнорнтет(51)М. Кл.

G 05 В 19/19

G 05 В 19/40

Гаеударетакииый комитет

СССР

Опубликовано 30 12 81 ° Бюллетень №48 ае делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621 ° 791 .763(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 81 (72) Авторы изобретения

В. И. Свердлов. и А. Д. Данилов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования, например, в системах контроля радиолокационных устройств.

Известна система программного управления, содержащая блок ввода программы, коммутатор фаэ, блок формирования ошибок, блок задержки, датчик перемещений и шаговый привод(1j.

Недостатки этой системы - невысокие точность и быстродействие, при чем последнее обусловлено, в частности, малой скоростью вращения вала шагового привода.

Наиболее близкой к предлагаемой

-является система, программного управления, содержащая включенные по следовательно блок ввода программы и анализатор кодов, привод, кинема" тически связанный через редуктор с выходом системы и датчиком угловых перемещений, соединенный через преобразователь кода с другим входом анализатора кодов, генератор опросного сигнала, подключенный выходом к датчику угловых перемещений, и синхронизатор, один выход которого соединен с другим входом преобразователя кода 12 ).

Известная система обеспечивает высокую точность отработки входного сигнала, однако быстродействие ее мало вследствие малой скорости вращения выходного вала шагового привода.

Цель изобретения - повышение быстродействия системы при сохранении высокой точности отработки выходного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в систему программного управления, содержащую включенные последовательно блок ввода программы и анализатор кодов, привод, кинематически связанный через редуктор с выходом системы и датчиком угловых перемещений, соединенный через пре894679 образователь кода с другим входом

- анализатора кодов, генератор опросного сигнала, подключенный выходом к датчику угловых перемещений, и синхронизатор, один выход которого соединен с другим входом преобразователя кода, введены включенные последовательно сумматор, дополнительный преобразователь кода, коммутат р и дополнительный привод, выход которого t9 кинематически связан с редуктором, причем входы сумматора соединены со входами и выходом анализатора кодов, а другие входы коммутатора, другой выход которого подключен ко входу 4$ основного привода, соединены с выходами анализатора кодов и сумматора и другим выходом синхронизатора вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя кода. «@

На Фиг. 1 показана система, функ,циональная схема, на фиг. 2 - различные случаи соотношения кодов программы и положения вала.

Система содержит блок 1 ввода 2$ программы, анализатор 2 кодов, блок

3 управления шаговым двигателем (БУНД) и шаговый двигатель (ШД) 4, образующие совместно основной (шаговый) привод, редуктор 5 с дифферен- $в циалом 6, датчик 7 угловых перемещений (ДУП), преобразователь 8 кода (основной), генератор 9 опросного сигнала (ГОС), синхронизатор 10, сумматор ll - блок вычитания кодов(БВ1)> дополнительный преобразователь 12 кода - блок определения зоны управления (БОЗУ), коммутатор 13 - блок Формирования сигналов управления (БФСУ) и дополнительный привод, образованный блоком 14 управления аналоговым двигателем (БУАД) и названным двигате лем (АД) 15.

Устройство работает следующим образом. 4$

По кодовой команде от блока 1 ввода программы БУАД 14 и БУНД 3 управляют соответственно вращением аналогового двигателя 15 и шагового двигателя 4 по зонам, устанавливая через редуктор 5 (по наикратчайшему пути) нагрузку и угловое положение, соответствующее кодовой команде, с пос ледующей автоматической фиксацией положения этой нагрузки.

$$

Текущая информациА об угловом положении нагрузки снимается в виде цифрового кода с ДУП 7. Эта информация поступает на вторые входы анализатора 2 кодов и блок 11 вычитания кодов (БВК) через преобразователь

8 кодов. Работа последнего синхронизируется первым импульсным сигналом синхронизатора 10.

Если обозначить, например, 14-ти разрядный двоичный код блока 1, поступающий на первые входы анализатора

2 и БВК ll через А, а 14-ти разрядный код текущего положения нагрузки через Б, то сигналы, формируемые анализатором 2, поступающие на третий вход БВК 11 и на второй вход

БФСУ 13, можно записать в следующей

Форме: "Больше" при А 1 Б; "Меньше" при A Б.

В 6ВК 11 определяется абсолютная величина разности С

С=А-Б.

Абсолютная величина С лежит в пределах

О С - 16383

14-ти разрядный код С с выхода

БВК 11 поступает на вход БОЗУ 12. !

4-тый старший разряд кода С поступает на соответствующий вход

БФСУ 13 °

Диапазон изменение кода С разбит на две зоны управления.

Зона Х 256 » С с 16!28

Зона 6 16128 - С = 256

В зоне I отработка заданного воздействия производится АД 15. В зоне

ll - ШД 4. Соотношение зон управления и II является Функцией параметров нагрузки, АД 15 и ШД 4. Выделение зон управления в диапазоне изменения С производится в БОЗУ 12. На его выходе Формируется логическая "1" в случае, если С 7/161?8, и логическая

"1" в случае, если С 256, т.е. Формируются сигналы, соответствующие нахождению кода С в зоне !!

В ином случае на выходе блока 12

Формируется логическая "1" информи" рующая о нахождении кода С в зоне 1.

При ненахождении кода в зоне 1 в синхрониэаторе 10 устанавливается частота следования "пачек" импульсов

f =330 Гц, обусловленная частотой работы ШД 4. В противном случае частота следования "пачек" импульсов равна I 5 кГц, обусловленная скоростью вращения АД 15.

Выбор управления двигателями 4 или I5 и направление вращения производится в БФСУ 13.

894679

Работа последнего поясняется фиг.2, где представлены возможные взаимные положения кода программы А и текущего положения Б.

Случае 1, С > 16128 5

А> fi

На выходе блока 13 формируется импульсный сигнал, который, воздействуя на БУНД 3, заставит повернуться

ШД 4 против часовой стрелки .(Фиг.2а), Случай 2. С < 256

А< Б

В этом случае сигнал логической

"1" также формируется на выходе блока 13 аналогично случаю 1(фиг.2б).

Случай 3. С > 16128

А< Б

На выходе блока 13 формируется импульсный сигнал, который вызовет поворот ШД 4 по часовой стрелке (Фиг. 2B)

Случай 4. С < 256

А ) Б

Сигнал логической "1" также формируется на выходе блока 13. Работа аналогична случаю 3 (Фиг.2г) .

Случай 5. ? 56 Г < 8192

А < Б

Выходной сигнал воздействует на

АД 15 через БУАД 14 и заставляет поворачиваться против часовой стрелки (фиг.2д).

Случай 6. 8192 С <16128

A < Б

Сигнал логической "1" формируется на том же выходе блока 13 и работа 55 аналогична случаю 5 (Фиг.2е).

Случай 7. 8192 - С < 16128

А < Б

Сигнал логической "1" заставляет

АД 15 поворачиваться по часовой стрелке (фиг. 2ж).

Случай 8. 256 С < 8192

Л7Б

Сигнал логической "1" Формируется на том же выходе блока 13 и заставляет АД 15 поворачиваться по часовой стрелке (фиг. 2и).

Управление АД 15 производится БУАД

14, а ШД 4 — БУШД 3. Движения выход" ных валов ШД 4 и АД 15 складываются в редукторе 5 дифференциалом,6. floочередная работа ШД 4 и АД 15 позволя-. ет полностью использовать высокие .скоростные качества АД 15 и пошаговую работу ШД 4 для получения устойчивости системы. В качестве аналогового двигателя может применяться, напри" мер двигатель постоянного тока.

Таким образом, использование в системе аналогового двигателя, работающего в релейном режиме, наряду с шаговым двигателем позволяет существенно повысить быстродействие системы, сохранив высокую точность отработки. Это достигается тем, что большие рассогласования обрабатываются в системе АД 15 по наикратчайшему пути. Как только рассогласование станет малой величиной, произойдет переключение управления с АД 15 на НД 4.

Известная система с одним исполнительным двигателем (шаговым имеет время отработки максимального входного воздействия 80 с (при точности

1,3 ), в то время, как система с двумя двигателями, один иэ которых шаговый, а другой -- аналоговый например двигатель постоянного тока, отрабатывает максимальное входное воздействие за время 7 с при той же точности обработки.

Формула изобретения

Система программного управления, содержащая включенные последовательно блок ввода программы и анализатор кодов, приводр кинематически связанный через редуктор с выходом системы и датчиком угловых перемещений, соединенный через преобразователь кода с другим входом анализатора кодов, генератор опросного сигнала, подключенный выходом к датчику угловых перемещений, и синхронизатор, один выход которого соединен с другим входом преобразователя кода, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы, она содержит включенные последовательно сумматор, дополнительный преобразователь кода, коммутатор и дополнительный привод, выход которого кинематичесхи связан с редуктором, при" чем входы сумматора соединены со входами и выходом анализатора кодов, а другие входы коммутатора, другой выход которого подключен ко входу основного привода, соединены с выходами анализатора кодов и сумматора и другим выходом синхронизатора, вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя кода., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

>." 536472, кл. (л 05 В 19/40, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

У 306769,кл G 01 В 9/02,1970 прототип

894679 (2NB

ЮУ2

8/УГ г) .б

Составитель С. хлебников

Редактор Е. Дичинская Техред .А.бабинец Корректор С. Щомак

Заказ 11488/77 Тираж 943

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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