Формирование управляющей информации.

 

Выходная информация от системы ЧПУ представляется в унитарном коде (последовательность импульсов). В замкнутых СУ в устройстве сравнения информационные потоки должны иметь одинаковую форму представления.

При формировании командной информации используют линейную и круговую интерполяцию.

Управляющая информация при линейном перемещении рабочего органа ТО по двум координатам:

(18.5)

Положение рабочего органа в каждый момент времени определится:

(18.6)

 

Исходными данными здесь являются: S - контурная скорость; L - длина отрезка прямой; - угол наклона отрезка прямой по отношению к осям координат.

 

 

Рис.18.3.Структурная схема иат.модели для линейной интерполяции

 

В матричной форме это записывается:

где А_n,m- коэффициенты матрицы перехода.

Дискрета времени:

 

Начальные условия:

по оси Х: по оси Y:

Z₁= 0 Z₁= 0

Z₂= S cos() Z₂= S sin()

 

Коэффициенты матрицы перехода:

A₁₁=1; A₁₂= t; A₂₁=H; A₂₂= 1

 

Текущие значения:

H₁=A₁₁ +A₁₂ =

(18.7)

L=H₁

При круговой интерполяции траектория движения исполнительного органа ТО раасматривается в виде дуги окружности. Закон изменения скорости по координатам:

Здесь исходные параметры: S – контурная скорость; R – радиус окружности; ₁- начальный угол; - конечный угол.

 

 

В матричной форме модель рис.18.4 можно записать:

где: А_n,m - коэффициенты матрицы перехода.

Угловая скорость:

Дискрета времени:

Коэффициенты матрицы перехода:

Начальные значения:

по оси Х: по оси Y:

Текущее значение:

(18.8)

 

18.4. Формирование сигнала обратной связи.

 

Определение текущего значения скорости рабочего органа ТО и величина ошибки или рассогласования с заданной производится след. образом:

За некоторый промежуток времени выбираются два значения рассогласования и из последующего значения вычитается предыдущее. Таким образом получается приращение скорости:

(18.9)

где - разность рассогласований за фиксированный промежуток времени; Е₁- величина рассогласования в начальный момент времени; Е₂ - величина рассогласования в конечный момент времени. Если заданную скорость и полученное приращение привести к единому интервалу времени, то изменение скорости можно рассматривать как отношение текущего значения скорости к заданной. На основе получаемой с преобразователей перемещений сигналов формируется сигнал рассогласования.

 

На входы М₁ и М₂ модуляторов подаются тактовая частота с генератора Fген сигналы с соответствующих выходов блока управления и сигналы с датчика. Полученные сигналы поступают на входы делителей частоты Д₁ и Д₂ с одинаковыми коэффициентами деления К. Фазовый дискриминатор ФД формирует сигналы в соответствии с фазовым сдвигом. Фазовый сдвиг образуется с появлением командных импульсов или импульсов с датчика обратной связи. Командные импульсы и импульсы сдатчика определяют знак фазового сдвига. Должно выполняться условие:

(18.10)

 

где n – число импульсов, определяющих величину фазового сдвига.

Каждый добавленный (или вычтенный) импульс вызывает сдвиг по фазе на 1/К периода сигнала с делителей, т.е.

(18.11)

 

где Т_дел – период следования импульсов с делителей частоты.

При подаче командной информации происходит «впитывание» импульсов в соответствующий канал. Компенсировать полученный фазовый сдвиг можно путем вычитания из этого же канала такого же числа импульсов с датчика. В результате командная информация вызывает появление сигнала с фазового дискрименатора, который управляет приводом. Датчик обратной связи формирует информацию об этой отработке и компенсирует фазовый сдвиг.

Максимальная частота командных (или с датчика обратной связи) импульсов

F_max<F_такт,, (18.12)

 

где F_такт – тактовая частота генератора.

Для расширения технических возможностей ТО необходимо увеличивать тактовую частоту и коэффициент деления делителей.