Устройство для приведения объекта в заданное положение

Устройство для приведения объекта в заданное положение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Саеетских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (á1) Дополнительное к.авт. свид-ву (22) Заявлено 29.09.81 (21) 3342960/18-"24 (И) М. К33. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

G 05 В 11/01

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй (ЩУДК 62 50 (088.8) Опубликовано 230283. Бюллетень Hо 7

Дата опубликования описания 230283 (72) Авторы изобретения

В.А. Кулида и В.М. Кулида (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕКТА

В ЗАДАННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в раз личных цифровых системах регулирования и управления. 5

Известны устройства для приведеНия объекта в заданное положение, содержащее исполнительный блок и датчик (1).

Недостатками этих устройств являются сложность схемных решений и низкая надежность, а также односкоростное управление перемещением объекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приведения объекта в заданное положение, содержащее эадатчик, выход которого через второй преобразо-. ватель код — код соединен с вторыми входами сумматора, исполнительный 20 блок,, кинематически связанный с объектом и датчиком положения, выходы которого соединены через первый преоб разователь код - код с первыми входами сумматора, первый и второй входы исполнительного блока соединены сооТ ветственно с выходами первого и вто рого элементов 2И-НЕ, первый и второй - входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами переноса сумматора (2). 30

Недостатками этого устройства являютсяг

1. Большое время установки объекта в заданное положение. Так как в дан.ном устройстве переход с большей ско-рости установки объекта на малую происходит при появлении единичного уровня на выходе элемента (n-m+1)

И-2ИЛИ и наличии единичного уровня в 1п младших разрядах на выходе сумматора, совпадающего с первым младшим единичным уровнем в коде, задающем порог перехода на малую скорость (реализовано на элементе 2И-2m ИЛИ).

Следовательно, переход на малую скорость в устройстве происходит только при порогах, установленных иэ следующего ряда дискретов, относительно положения N3 (2 -2 ), где к = 0,1,2,3,... (m-1) . To есть, наличие единичного уровня в младшем разряде кода, задающего порог пере-; хода на малук скорость (Нп), соответствует порогу перехода на.малую скорость (2 -1) младших разрядов,наличие единичного уровня в старшем разряде (2 -2 ")младших разрядов,относительно положения ЙЗ. Но для мини>990)3

t I>< ->ации <-.уммарн<>го вРемени (< ) уста 2 новки :<>ъект>= в заданное положение, время и;>е.".е;<1< ния <>бъекта <. большой с Gp<><."ò <>><> (t ) ло<. жн<э быт ь ма к симальв ным, а время перемещения объекта с малой <.кopc-,.òью (t..>) — минимальным, <2 rn> " t1rna> + - 2 «нп где м> нимально необходимое время движения объекта с малой скоростью тля ис><лючени я перерегулирования и реверсирования объекта. Так как в !О известном устройстве возможно установить порог перехода на малую скоГТ> 1< рость только из ряда дискретов 2 -2 то для исключения перерегулирования и реверсирования объекта вели- 15 чина порога должна быть задана больше минимально необходимогQ,, относительно N . При этом уменьшается время движения объекта с большой скоростью и увеличивается время движения объекта с малой скоростью. А это приводит к увеличению суммарного времени движения объекта из 1<<. в Й по сравнению с минимально возможным.

2, Недостатками известно о устрой/ < ства являются также сложность схемного решения и низкая надежно<=ть.

Цель из<эбретения — увеличение быстродействия при одновременном упрощении схемногo решения и повыз ении надежности работы устройства, Поставленная цель достигается тем, что в y còðîé<:òâî для приведения объекта в заданное положение, содержащее задатчик координат, выходом соединенный через первый преобразо- З5 ватель <од — кол с первыми входами сумматора, исполн>."ельный .>лок, кинематически связанный с объе:<-оМ и датчиком положения, зыходы которого через второй .->реобразователь код — 40 код соединены с вторыми входами сумматора, первый и второй входы исполнительного блэка подключены соответственно к выходам первого и второго элементов 2И-НЕ, первые входы которых соединены соответствен.>о < инверсным и прямым входами переноса сумматора, введены первый элемент (<> + 1) И-НЕ и последовательно соединенные коммутатор, второй элемент (n + 1) И вЂ” НЕ, третий элемент 2И-НЕ и элемент (m+1) И-НЕ, выходом соединенный с вторым входом первого и второго элементов 2И-НЕ, вторые входы элемента (m+1) И-НE соединены с m выходами сумматора и первыми входами

55 коммутатора, вторые выходы которого через первый элемент (n + 1) И-ИЕ подключены к второму входу третьего элвмвнта 2И-НЕ, вторые входы первого элемента (n > ) И-НЕ соединены с 6О

П->Т< выходами сумматора, а третий вход — с инверсным р выходом переноса сумматора, и->т> выходы которого подключены к вторым входам второго элемента,h >- 1) И-НЕ, третьим входом соединенного с > выходом Сумматора, выход третьего элемента 2И-НЕ соединен с третьим входом .>сполнительного блока, вторые входы коммутатора соединены (1><») выходами сумматора.

На чертеже представлена функциональная схвма предлагаемого устрой<:òâà. устройство состоит из объекта 1, задатчика координат 2, первого преобразователя код — код 3, сумматора

4, датчика положения 5, второго преобразователя код — код б„ первого элемента 2И-HE 7, второго элемента

2И-НЕ 8, исполнительногo блока 9, элемента («> + 1) И-НЕ 10, коммутатора 11, первого эле>ента (t> + 1) ИНЕ 12, второго элемента (n +.1 ) ИНЕ 13, третьего элемента 2И-НЕ 14..Устройство работает следующим образом.

Координаты объекта 1, задаваемые задатчиком 2 в некотором цифровом при N < N1

0 0 0 1 0

1 1 0 1 0

1 1 1 0 0

NT

Ng

5 Р = 0

0 0

0 1 йт йп

1 0

0 1

1 .1

0 0

Р = 1

2.й,2й, йт

"з

S Р = 0

S P = 1 при

0 0

1 1

1 1 .О 0

0 0

0 1

О

1 0

3. й,-й, т

N и

S Р = 0

P = 1

1 0

0 1

1 1

0 0

1 0

0 1

1 1

0 0

0 0

1 1

1 1

0 0 й„

1 1

0 1

0 0

1 1 йт йЗ вЂ” Т

N3

SР 1

S Р ° 0 при

0 0

1 1

0 0

1 1

0 0

0 1

0 1

1 0

5. .й 7 N3

«Тй

S Р

S Р 0 и > й, О 0 0 0

0 . 1 0 1

0 1 0 1 °

1 0 1 0 при

0 1

1 1

0 0

1 1 коде, преобразуется преобразователем

3 код — код в стандартнв>й двоичный код и, инверсное значение которого и поступает на входы второго числа сумматора 4. Координаты текущего положения объекта 1 воспринимаются датчиком 5 положения объекта 1 и, выдаваемые в чекотором цифровом коде,преобразуются преобразователе.. б код код в стандартный двоичный код N поступающий на входы первого ччсла сумматора 4. В зависимости от соотношения кодов N и и на выходах <у<м- — тора 4 возможйы пять характерны случаев:

999О13

Формула изобретения

Устройство для приведения объекта в заданное положение, содержащее задатчик координат, выходом соединенный через первый преобразователь кодкод с первыми входами сумматора, исполнительный блок, кинематически снязанный с объектом и датчиком положения, выходы которого через второй преобразо,атель код — код соединены с вторыми входами сумматора, первый и второй входы исполнительного блока подключены соответственно к выходам первого и второго элементов 2И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с инверсным (Р ) и .прямым (Р) выходами переноса сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и надежности с одновременным упрощением схемы, в него введены первый элемент (n + 1) И-HE и последовательно соединенные коммутатор, второй элемент (и + 1) И-НЕ, третий элемент 2И-HE и элемент (m + 1}. И-HE выходом соединенный с вторым входом первого и второго элементов 2И-НЕ, вторые входы элемента (m + 1) H HE соединены с

m выходами сумматора и первыми входами коммутатора, вторые выходы которого через первый элемент (n + 1)

И-НЕ подключень к второму входу третьего элемента 2И-НЕ, вторые входы первого элемента .(и + 1) И-НЕ соединены с n -m выходами .сумматора, а третий вход — с инверсным Р выходом., переноса сумматора,й-m выходы которого подключены к вторым входам второ-.

В случае несовпадения координаг й: и N> знак несовпадения и направление перемещения объекта 1 определяется единичным уровнем сигналов переноса P или Р, поступающим через элементы 2И-НЕ 7 и 8 в исполнительный блок

9, который с большой скоростью начинает перемещение объекта 1, уменьшая рассогласование до положения и = й„.

Величина порога перехода на малую скорость может быть установлена про- 1О извольной в пределах от одного до 2" дискретов, с точностью + 1/2 младшего разряда, подключением через коммутатор 11 на входы элементов (n + 11

И-НЕ 12 и 13 соответствующих выходов 15 сумматора 4 или постоянного единичного уровня. Те из m младших разрядов выходов сумматора 4, которым в коде соответствует единичные уровни, подключаются через коммутатор 11 к входам элементов (n + 1) И-HE 12 и

13, на остальйые входы элементов (п + 1) И-HE 12 и 13 через коммутатор 11 подключается постоянный единичный уровень. Цепь постоянного еди- 25 ничього уровня условно не показана.

Совпадение кодов й„ и и „ определяется, как совпадение единичных уровней на входах элементов (и + 1)

И-HE 12 или 13 и появлением единичного уровня на ныходе элемента 2ИНЕ 14, исполнительный блок 9 переводится на малую скорость, продолжая перемещение объекта к заданному положению.

При совпадении координат йзи и, 35 определяемом по совпадению едйничных уровней на входах элементов (и + 1) И-НЕ 12 или 13, а также на входах элемента (т + 1) И-HE 10, исполнительный блок 9 блокируется за- 4О прещающим потенциалом, поступающим с выхода элемента (m + 1) И-НЕ 10 на входы элементов 2И-НЕ 7 и 8. Цикл отработки заданного положения окончен. 45

По сравнению с известным устройстном использование изобретения позволяет увеличить быстродействие устройства, т.е. уменьшить время установки объекта в заданное положение.Так как порог перехода на малую скорость движения объекта й„ может быть устанонлен произвольным н пределах разрядов с точностью + 1/2 младшего разряда, т.е. минимальный порог,необходимый для исключения перерегулирования и реверсиронания объекта.При этом суммарное нремя установки объекта будет минимально, так как ныполнЯетсЯ Условие t> сп 4„ аÄ+

Учитывая свойства ряда (2 -2к1, 60 где к = 0,1,2,3,...(m -1), очевидно, что разность между t известного уст2 ройства и 1 предлагаемого технического решенйя будет увеличиваться при увеличении порогов, которые в 65 свою очередь при больших соотношени- ях скоростей, малой величине младшего разряда, инерционности объекта и др. могут быть большими.

Упрощение и повышение надежности устройства достигается за счет того, что в нем отсутствуют in внешних связей, соединяющих m выходных инверсных младших разрядов сумматора с m входами элемента (в +1) H-2ИЛИ, отсутствуют две связи, соединяющие выходы сумматора (P и P ) c входами элемента (n+1) И-2ИЛИ НЕ, а также н схеме анализа отсутствует триггер.

Причем устройство в схеме анализа содержит по сравнению с известным устройством: а) коммутатор (2m входов и 2m выходов) — блок задания порогов второй скорости (2m входов и 2m выходов}, б) два элемента (п + 1) И-HE u элемент 2И-НЕ (общее количество входов 2n. + 4) — элементы (о+1) И-2ИЛИ, (и-m+1) И-2ИЛИ и элемент 2И-НЕ (общее количество входов 2n + 4), в) элемент (m + 1) И-НЕ (m + .1 . вход) — элемент 2И-2 ИЛИ (4в входов), 999013

Составитель И.Швец

Редактор В, Иванова Техред Е.ХаРитОнчиК Корректор В.Вутяга

Заказ 1154/70 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го элемента (и + ) И-НЕ, третьим входом соединенного с R выходом сумматора, вторые входы коммутатора сое динены с (1 + Ь) выходами сумматора, выход третьего элемента 2И-НЕ соединен с третьим входом исполнительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 706820, кл. G 05 В 11/01, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 830297, кл. G 05 В 11/Oi, 1979 прототип).