Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Как правило, входная информация G ( t ) от СЧПУ представля­ется в унитарном коде (последовательность импульсов). В замкггу-тых СУ в устройстве сравнения информационные потоки должны иметь одинаковую форму представления. При формировании ко­мандной информации используют линейную и круговую интерпо­ляцию.

223

 

 

s x,y		LXj
Up		ih	V/>		Их	ij 4

Рис. 6.6. Структурная модель для случая линейной интерполяции:

s^. — величина контурной скорости но каж­дой из координат х, у, р — оператор Лапласа; //i, Н₂ — состояние первого и второго интег­раторов; L_{x - y} — величина перемещения по каждой из координат х, у

Формирование управляющей информации при линейном пе­ремещении рабочего органа ТО по двум координатам ( s_x и s_y ) вы­полняется согласно зависимостям

s_x - s cos a;s_y = s sin a,

где исходными данными являются s — контурная скорость; a — угол наклона отрезка прямой к оси координат.

Положение L рабочего органа в каждый момент времени опи­сывается следующими выражениями:

U = {Mr; L , = \ s_yut .

где L_x , L_y — длина отрезка прямой по двум координатам.

Структурная модель реализации линейной интерполяции по любой из координат представлена на рис. 6.6. Математическая мо­дель процесса формирования управляющего воздействия можно представить в матричной форме:

 

Их "г

=

А21 Ап

где #|, Я₂ — состояние выхода первого и второго интегратора; #f, Н₂ — то же, предыдущее состояние; А^ — коэффициенты матрицы перехода. Дискрета времени

М = Д/s,

где Д — дискрета перемещения, обеспечиваемого СУ; s — контур­ная скорость.

Начальные условия по координате X : Z, = 0; 7^ = scosa.

То же по координате Y : Z_x = 0; Z ₂ = s sin a.

Коэффициенты матрицы

А_и = 1; А_п = ДГ, А_гх = 0; А₂₂ = 1.

Текущие значения Н_х и Н₂ и положение L рабочего органа:

Я, = 4,//f + A_{i 2} H ₂ - = Я," + Я₂-Д/;

Я₂ = Л₂₁Я,- + A ₂₂ Hi = Нц L = Я,.

224

Рис. 6.7. Структурная модель для слу­чая круговой интерполяции:

s_fty — величина контурной скорости по каждой из координат х, у; р — оператор Лапласа; H_t , Н_г — состояние первого и второго интеграторов; L ^ — величина пе­ремещения по каждой из координат х, у; ш — угловая скорость

 

	yjy			- х&	1

I/p

Н₂

\/ р

я, ^Ч,  

 

 

 

     

 

 

 

   

 

■ -<о²

 

       

 

^т      

При круговой интерполяции траектория движения исполни­тельного органа ТО рассматривается в виде дуги окружности. При этом положение рабочего органа ТО по каждой из координат оп­ределяется как

L^t) = /г cos (со/); L_y(t) = R sin (cor),

где в качестве исходных данных выступают следующие параметры: ш — угловая скорость, со = s / R ; s — контурная скорость; R — ради­ус окружности.

Структурная модель реализации случая круговой интерполяции при управлении по любой из координат представлена на рис. 6.7. ММ процесса формирования управляющего воздействия можно представить в следующей матричной форме:

 

я2

=

А\ Аг A2l Ajx

Hi Hi

где А„_т — коэффициенты матрицы, в частности

А_и - sin(coAf);

А_п = I/co cos(coAf); А ₂₁ = -со cos(соД/); А_гг = Ац .

Начальные значения по координате X :

Z, = R cos (ф₍); 2 ъ - s sin (cpi).

То же по координате Y :

Z, = R sin (tp,); Z₂ = я cos (ф,),

где ф, — начальный угол дуги окружности; ф₂ — конечный угол дуги окружности.

Текущие значения состояний интегрирующих элементов:

H_x=A_uHi+A_nHi\ H₂ = AuHi-+A₇₂Hi; L = H_X.

Использование такого математического описания процесса фор­мирования управляющей информации позволяет принципиально снизить объем вычислений при формировании командной инфор­мации и осуществить управление исполнительными механизмами ТО в реальном масштабе времени.

6.3. Исполнительные механизмы систем управления технологическими объектами

При проектировании систем управления ТО большое значение имеет выбор приводов главного движения. Назначение приводов главного движения подачи в ТО с системой программного управ­ления заключается в том, чтобы обеспечить выполнение ТП с мак­симальной производительностью при заданных значениях точнос­ти и качества.

Точность следящей системы определяет способность системы обеспечивать требуемые условия работы в разных режимах вне за­висимости от изменения внешних возмущающих факторов. Точ­ность следящих систем характеризуется динамической и статичес­кой ошибками.

Динамическая ошибка — разность между заданным и те­кущим значениями воспроизводимой величины в период отработ­ки управляющей информации рабочими органами ТО.

Наибольшее значение для СУ имеют динамические ошибки, возникающие при внезапном изменении скорости входного сиг­нала, например, от нуля до максимума (или наоборот) за доста­точно малое время, сравнимое со временем переходных процессов в СУ. Это имеет место, например, при обработке контура в виде угла или дуги окружности малого радиуса.

Точность воспроизведения заданной программы вдоль каждой из координат зависит как от заданной профаммы (входной функ­ции), так и от статических и динамических характеристик следя­щего привода, в частности от коэффициентов усиления и быстро­действия.

Статическая ошибка — разность между значением выход­ного параметра (полученного в результате выполнения заданной программы) и значением входного (заданного по программе) па­раметра в установившемся режиме. Она определяет точность сле­дящих приводов координатных станков, является одной из состав­ляющих погрешности обработки плоских контуров и при объем­ной обработке. Статическая ошибка складывается из нескольких составляющих, основными из которых являются следующие:

• ошибка датчика положения;

• ошибка, связанная с наличием люфтов в кинематической цепи между датчиком положения и управляемым органом станка (ре­жущий инструмент, заготовка и т.д.);

• ошибка, вызванная дрейфом нуля усилительного канала;

• ошибка, обусловленная нелинейностью усилительных элемен­тов СУ;

• ошибка, вызванная действием статического момента нагруз­ки при трогании (усилия трения в направляющих, усилия реза­ния).

226

Статическая погрешность СУ определяет погрешность много­кратной установки управляемого объекта в какую-либо точку, т.е. по сути дела она определяет стабильность ее функционирования. Эта ошибка складывается из зоны нечувствительности СУ, дрей­фа нуля на выходе преобразователей и т.д.

В настоящее время применяют в основном два вида приводов: на основе следящих систем (как правило, используют высокомо-ментные двигатели) и на основе шагового двигателя (ШД).

Приводы подач на основе ШД являются простейшим вариан­том исполнительного привода, показателями которого являются:

• полоса пропускания — максимальная частота команд­ных импульсов, отрабатываемых в установившемся режиме на хо­лостом ходу;

• приемистость — наибольшая частота следования коман­дных импульсов, при которой возможны внезапный пуск и оста­нов ШД без потери шага.

Приемистость и полоса пропускания характеризуют быстродей­ствие привода, а следовательно, и производительность технологи­ческого оборудования.

Шаговые двигатели изготавливают двух видов: маломощные для использования в качестве серводвигателей и силовые для непосредственного привода исполнительного узла без усилителя крутящего момента. Принцип действия ШД (рис. 6.8) напоминает работу поворотного электромаг­нита. Магнитопроводящий ротор с полюсами стремится повер­нуться так, чтобы его полюсы оказались в положении наиболь­шей проводимости магнитного потока, образованного электри­ческим током, проходящим че­рез одну из четырех обмоток сек­ций статора. Секции статора име­ют аналогичные ротору полюсы, однако эти секции расположе­ны таким образом, что если по­люсы одной из них совпадают с полюсами ротора, у трех других они смещены на ±1/3 шага по­люсов.

Рис. 6.8. Устройство шагового дви­гателя: I, II, III, IV — обмотки статора; q> — угол между соседними секциями обмо­ток; <р' — угол смещения отдельных полюсов обмоток статора

ШД обеспечивает строго вы­держиваемый угол поворота ро­тора при подводе к его обмот­кам постоянного напряжения. Подавать напряжение к разным обмоткам (секциям) статора не-

8*

227

обходимо в определенной последовательности, в зависимости от требуемого направления поворота ротора двигателя. Частота пода­ваемых на ШД импульсов изменяет угловую скорость вращения ротора, и при большой частоте наблюдается его непрерывное вра­щение (необходимо помнить, что ШД можно использовать в ра­зомкнутых системах лишь в пределах их разрешающей способнос­ти, если не снабжать систему специальными устройствами плав­ного разгона и торможения).

Разрешающей способностью ШД (частотой приемистости или приемистостью) называется мгновенный перепад частот, отраба­тываемый двигателем без пропуска хотя бы одного импульса. Раз­решающая способность разных типов отечественных ШД может достигать 2 кГц. При плавном разгоне двигатели могут работать на более высоких частотах (до 20 кГц). Шаговый двигатель характери­зуется динамическим моментом, значение которого соответствен­но разрешающей способности доспи ает 0,1 Н ■ м для ШД, исполь­зуемых в качестве серводвигателей, и десятков ньютонометров для силовых ШД. Шаг на выходном валу чаще выполняют в 1,5°, но он может быть равен 0,5... 10°. Ошибка в шаге в зависимости от на­грузки может составлять 20 % величины шага, но при работе дви­гателя она не накапливается. Реверсирование ШД достигается из­менением последовательности подключения обмоток статора.

Высокомомснтные двигатели имеют возбуждение от постоян­ных магнитов и поэтому меньше нагреваются по сравнению с обыч­ными. Их изготовляют со встроенным тахогенератором и, по жела­нию потребителя, снабжают датчиком пути и тормозом. Такие дви­гатели имеют малые массу и объем, позволяют отказаться от ис­пользования механических редукторов, их можно непосредствен­но соединять, например, с шариковым ходовым винтом испол­нительного узла. В сочетании с цепью адаптивного регулирования частоты вращения с помощью тиристорного преобразователя час­тота сохраняется постоянной вплоть до ! мин"¹. Таким образом, динамические характеристики ШД позволяют обеспечивать высо­кую точность обрабатываемых деталей. Благодаря ускоренному ходу исполнительного узла сокращается вспомогательное время при обработке.

Необходимо отметить, что для малоинерционных двигателей требуется специальное динамическое согласование с механичес­кой системой станка. Если собственная частота двигателя и частота механической системы станка будут соизмеримы, это может при­вести к потере устойчивости всей системы электромеханического привода. Из этого следует, что более рациональный путь повыше­ния быстродействия двигателя связан с увеличением динамичес­кого момента при неизменном моменте инерции якоря машины. Двигатели подобного типа получили название высокомомент-н ы х. Конструктивная особенность таких двигателей (возбуждение

228

от постоянных мап-штов) позволяет отказаться от электромагнит­ного возбуждения, что исключает потери на нагрев обмотки воз­буждения на 10... 15%, увеличивает КПД и уменьшает размеры двигателя. Применение постоянных магнитов позволяет построить многополюсную машину постоянного тока с упрощенной комму­тацией электрических цепей и с равномерным распределением маг­нитной индукции в зазоре. Двигатели обеспечивают равномерное иращение при частотах до 0,1 мин^-1. Электромагнитный момент двигателя постоянного тока зависит от величины магнитного по­тока и тока якоря.

Для создания высокого динамического момента необходимо, чтобы при всех значениях тока якоря /_я магнитный поток оставал­ся постоянным.

В машинах постоянного тока с электромагнитным возбуждени­ем магнитный поток уменьшается вследствие размаптчивающего действия реакции якоря. Двигатели с постоянными магнитами имеют более стабильный магнитный поток, но и они могут быть размагничены при протекании по якорю больших токов. Во избе­жание этого намагничивающая сила постоянного магнита должна быть достаточно велика.

Все эти обстоятельства определяют конструкцию магнитной системы высокомоментных двигателей. Магниты из сплава альни-ко имеют большую длину по оси намашичивания. Высокое значе­ние индукции позволяет получить достаточный магнитный поток при малом сечении магнита. Такие магниты располагают танген­циально по отношению к окружности якоря и снабжают их по­люсными наконечниками из магнитно-мягкого материала. Ферри-товые магниты, напротив, имеют очень малую длину, поскольку они создают высокую напряженность поля и имеют большую пло­щадь сечения. Они сами образуют полюсы магнитной системы. Низкая стоимость ферритовых магнитов и очень простая конст­рукция двигателя обеспечили их широкое распространение. Созда­ны высокоэнергетические магнитные материалы на основе редко­земельных элементов. Наиболее перспективны самарий-кобальто­вые ферриты. Удельная энергия их примерно в три-четыре раза выше, чем у сплавов альнико.

Кроме того, для создания высокомоментных двигателей необ­ходимо улучшить условия коммутации. Этого можно добиться, если уменьшить ЭДС коммутируемой секции путем увеличения числа пластин коллектора. Применяют также специальные контактные щетки, выдерживающие большие плотности тока. Все эти меры обеспечивают шести—десятикратную перегрузку по моменту при низких частотах вращения в течение 20... 30 мин. Это обеспечива­ется наличием массивного якоря и большой тепловой инерцион­ностью двигателя. При повышении частоты вращения коммутация двигателя ухудшается и перегрузочная способность снижается.

229

Высокомоментные двигатели относительно тихоходны. Номи­нальная частота вращения составляет обычно 1000 мин"¹ (ее мож­но повысить до 2000 мин"¹ за счет кратковременной форсировки напряжения якоря). Эти двигатели не нуждаются в промежуточ­ном редукторе и их устанавливают непосредственно на ходовой винт механизма подачи станка. Типичная конструкция высокомо-ментного двигателя с ферритовыми магнитами представлена на рис. 6.9. Ферритовые магниты 8многополюсной магнитной систе­мы расположены в цилиндрическом корпусе 7и охватывают якорь 6. На валу двигателя расположен коллектор 5со щетками 4. Двига­тель снабжен электромагнитным тормозом 9 и встроенным тахоге-нератором 3. Для осуществления обратной связи по перемещению предусматривается резольвер 2, который связан с валом двигателя прецизионной повышающей передачей (повышающий редуктор /). Конструкция двигателя допускает применение внешнего вентиля­тора типа «наездник».

Дальнейшим развитием исполнительных электродвигателей по­стоянного тока являются вентильные бесконтактные электродвигатели, в которых коммутация осуществляется полупро­водниковыми приборами. Это позволяет избавиться от коллектора и щеток и существенно улучшить динамические свойства машины. Вентильный бесконтактный двигатель постоянного тока напоми­нает двигатель с механическим коллектором. Для удобства управ­ления обмотку якоря располагают на неподвижной части маши­ны — статоре, а на роторе — постоянные магниты, которые созда­ют поток возбуждения.

Рис. 6.9. Устройство высокомоментного двигателя:

/ — повышающий редуктор резольвера; 2 — резольвер; 3 — тахогенератор; 4 — щетки коллектора; 5 — коллектор; б — якорь; 7 — цилиндрический корпус высокомоментного двигателя; S — ферритовые магниты; 9 — электромагнитный

тормоз

230

Рис. 6.10. Передача винт—гайка качения: а — схема передачи; б — эскиз гайки

Мощность электропривода N , кВт, можно определить из фор­мулы

N = 10.2Л/П,

где М — момент на валу двигателя, Н ■ м; п — частота вращения вала двигателя, с^-1.

Для преобразования вращательного движения в поступатель­ное в точных приводах ТО применяют передачу винт— гайка каче­ния, схема которой приведена на рис. 6.10, а. В корпусе передачи помимо гайки находятся шарики, которые перемещаются между гайкой и винтом по замкнутому контуру (рис. 6.10, б). Шарики позволяют затянуть гайку таким образом, чтобы исключить зазор в передаче. Без них при такой затяжке винт невозможно было бы прокрутить.

Величину продольного усилия F , Н, передаваемого гайкой, мож­но определить по формуле:

F = 2 nM - 1000/Л,

где М — момент на валу двигателя, Н ■ м; И — шаг ходового вин­та, мм; 1000 — коэффициент пересчета для получения размернос­ти усилия в единицах СИ.

Для осуществления поступательного движения в станках исполь­зуют гидро- и пневмоцилиндры. По конструкции их можно разде­лить на цилиндры с двусторонним штоком, с односторонним штоком и с плунжером.

На рис. 6.11 приведены схемы гидроцилиндров, обеспечиваю­щих возвратно-поступательное движение исполнительного рабо­чего органа б станка (стола, суппорта, ползуна). Движение осуще­ствляется при подаче масла к поршням 4 (по трубопроводам 3 или / в цилиндр 5). Усилие на штоке F , Н, при подаче масла в бесшто-ковую полость можно определить по формуле

231

F = pnD ² /4,

где p — давление масла, подаваемого в гидроцилиндр, Па; В — диаметр поршня гидроцилиндра, мм.

Усилие на штоке, при подаче масла в штоковую полость равно

F = pn ( D - d )²/4,

где d — диаметр штока, мм.

Стол б (рис. 6.11, а) совершает движения в противоположные стороны с одинаковыми скоростями (подачами). Корпус цилинд­ра 5 неподвижен. Штоки 2, имеющие одинаковые диаметры d , ра­ботают на растяжение. Это позволяет исполнять штоки небольшо­го диаметра. Однако здесь требуется точно изготовить цилиндр, выполнить двойные уплотнения штоков и уплотнения поршня. Кроме того, возрастает длина /^ = 3£_ь где L \ — длина хода порш­ня 4.

Для того чтобы обеспечить свободный выход воздуха из полос­тей, масло по трубопроводам 1 а 3 подают в цилиндр в верхних точках. Если при движении вправо и влево в цилиндр поступает равное количество масла в единицу времени (одинаковый расход масла), то скорость движения стола б влево ( s {) и вправо ( s ₂ ) со­ставит, мм/с:

1000 Q ^{S ]} ~ ^Sl ~ 0,785 60( D ² - d ² )'

где Q — расход масла, поступающего в цилиндр, л/мин; D — ди­аметр цилиндра, мм; d — диаметр штока, мм; 1000; 0,785; 60 — коэффициенты пересчета для получения указанной размерности скорости.

Такие цилиндры применяются главным образом в станках шли­фовальной группы.

В цилиндрах, выполняемых по схеме рис. 6.11, б, шток непод­вижно закреплен на станине, а корпус жестко связан со столом б станка. Масло в цилиндр поступает через отверстия в штоке.

Гидроцилиндр, показанный на рис. 6.11, в, имеет односторон­ний тонкий шток, что позволяет значительно уменьшить размеры цилиндра и получить приблизительно одинаковые скорости дви­жения в обе стороны. Эти цилиндры используют в станках, где шток работает на растяжение.

Для обеспечения больших ходов исполнительных механизмов (5... 10 м) используют плунжерные гидроцилиндры. При исполь­зовании для этих целей традиционных гидроцилиндров возникает необходимость в обработке внутренней поверхности цилиндров на большую длину. При этом себестоимость таких исполнительных механизмов существенно возрастает. Для упрощения технологии изготовления цилиндров и уменьшения стоимости агрегата гидро-

232

5,      &i                             S\       S2                               S| S2

Рис. 6.11. Схемы гидроцилиндров:

о — с подвижными штоками; б — с неподвижными штоками; в — с односторон­ним штоком малого диаметра; г — с плунжерами; д — с односторонним штоком большого диаметра; е — дифференциального; 1,3— первый и второй трубопро­воды; 2— шток; 4~ поршень; 5— цилиндр; 6~ исполнительный рабочий орган (стол, суппорт, ползун) станка; 7 — плунжеры; L ,, L ₇ — длина хода поршня; 5|, 5₂ — скорость движения поршня влево и вправо

цилиндры выполняют так, как показано на рис. 6.11, г. В этом слу­чае внутреннюю поверхность цилиндров не обрабатывают. Плун­жеры 7 выполняют пустотелыми и если они имеют одинаковый диаметр, скорость перемещения стола в обе стороны одинакова.

В многорезцовых и копировальных токарных полуавтоматах, а также в агрегатных станках для перемещения силовых головок при­меняют цилиндры выполненные по схеме рис. 6.11, d Здесь корпус цилиндра 5 жестко связан с рабочим органом станка, а шток, че­рез который подводится масло, жестко закреплен на станине.

Если необходимо получить одинаковые скорости движения штока в обе стороны, применяют дифференциальные цилиндры (рис. 6.11, <?), в которых при движении поршня 4 влево правая полость соединяется с напорной магистралью, а левая — со слив­ной, а при движении вправо обе полости через распределитель соединяются с напорной магистралью. При этом масло, вытесня­емое из правой полости, поступает в левую полость вместе с мас­лом, подаваемым насосом. Такие цилиндры применяют в хонин-говальных станках.

Скорость перемещения, мм/с, при движении поршня влево равна

4

233

при движении поршня вправо должно выполняться условие дифферен [ (иальности

'² Id²  -d^{2   п} °²  °²

4           4

s₂nD² = 4Q + 5₂7r(Z)² -rf²), откуда

В случае необходимости обеспечения постоянства скорости влево и вправо (5, = 5₂) при постоянной величине расхода Q взаимосвязь величин диаметров гидроцилиндра и штока можно определить по формуле:

4 g _  4 Q nd ² n ( D ² - d ² y откуда

D = j 2 d .

Если в дифференциальном цилиндре уменьшить диаметр што­ка 2 (см. рис. 6.11), то можно получить высокую скорость подач. Такую конструкцию используют в протяжных, поперечно-стро­гальных и долбежных станках.

Рис. 6.12. Конструкция пневмоцилиндра:

/ — направляющая втулка; 2— поршневые манжеты; 3 — шток; 4 — крышка на

торцовой поверхности трубы; 5, 7 — уплотнитсльные резиновые кольца; б —

чугунный поршень; <?— корпус пневмоцилиндра

234

Эффективная (полезная) мощность насоса N ^, кВт, использу­емого в гидросистеме, равна

л* = pQ / eno ,

где р — рабочее давление в гидросистеме, создаваемое насосом, Па; Q — производительность насоса, л/мин; 6120 — размерный коэффициент пересчета.

Типовая конструкция пневмоцилиндра приведена на рис. 6.12. Основной деталью цилиндра является корпус 8, изготовляемый из стали 45. Торцовые поверхности трубы закрыты крышками 4, изготовленными из стали или чугуна Соединение крышек 4 и гильзы уплотняют круглыми резиновыми кольцами 5. Внутри гильзы по­мещен чугунный поршень 6, который прикреплен к штоку 3 гай­кой. Стальной шток 3 опирается на втулку 1. Уплотнение штока соединения с крышкой обеспечивается манжетами 2, прижимае­мыми втулкой. Силу прижима можно регулировать прокладками. Для уплотнения сопряжений между поршнем и гильзой служат поршневые манжеты или чугунные поршневые кольца.

Усилие F , Н, развиваемое на штоке гидро- или пневмоцилинд­ра, можно определить по формуле

7 l ( Z »²- t /²)

' = '—4—.

где р — давление в системе, Па; D — диаметр цилиндра, мм; d — диаметр штока, мм.

6.4. Измерительные устройства, датчики обратной связи

В системах управления ТО для получения необходимой инфор­мации о параметрах протекающего ТП используют разные датчи­ки. Различают датчики перемещения, положения, скорости, уско­рения и т.д. По способу получения информации датчики подраз­деляются на дискретные, фазовые и амплитудные. По способу пре­образования информации — на контактные и бесконтактные (ем­костные, фотоэлектрические, индуктивные и др.). По конструк­ции датчики подразделяются на линейные и роторные. Ротор­ные датчики кинематически связаны с выходным валом двигате­ля и осуществляют косвенное измерение величины линейного перемещения рабочего органа ТО (например, в станках с ЧПУ). Линейные датчики располагают на неподвижной (относитель­но контролируемого элемента ТО) части ТО (например, станине станка) и с их помощью производят прямое измерение линейных перемещений рабочего органа.

Датчик является измерительным прибором. Дискретность (цена одного импульса) зависит как от самого датчика, так и от

235

Рис. 6.13. Схема расположения обмоток вращаю­щегося трансформатора:

U_x{ l) и U ₂ { l ) — напряжения, изменяющиеся по гармо­ническому закону и подаваемые соответственно на пер­вую и вторую обмотки статора вращающегося трансфор­матора; U_p ( t ) — результирующее напряжение на обмот­ке ротора вращающегося трансформатора; а — угол по­ворота обмотки ротора вращающегося трансформатора

устройств, с которыми он связан. Точность датчика определяется конструктивными особенностями самого датчика, структуры элек­тронной схемы преобразователя его сигнала, ее помехозащищен­ности и др. Для правильного функционирования системы цифро­вого преобразователя перемещений (ЦПП) необходимо согласо­вание исходной числовой программы, т.е. дискретной информа­ции, с аналоговой информацией, поступающей от датчиков.

При создании преобразователей сигнала датчика возможно ис­пользование большого числа разных схемотехнических решений. Вместе с тем, как показывает практика последних лет, наиболь­ший вклад в развитие ЦПП вносит микроэлектроника, примене­ние которой позволяет кардинально решить проблему технологич­ности, обеспечив максимальное упрощение, как правило, преци­зионных механических узлов. Поэтому современный ЦПП состоит из относительно простого, насколько это возможно для обеспече­ния заданной точности, электромеханического первичного преоб­разователя, непосредственно воспринимающего измеряемое пе­ремещение, и вторичного преобразователя — электронного узла, обрабатывающего полученную информацию и представляющую ее в цифровой форме.

Основными характеристиками датчика являются чувстви­тельность датчика, т.е. отношение изменения Л У выходного сигнала к изменению АХ контролируемой величины

z = AY / AX ,

и разрешающая способность датчика — наименьшая ве­личина контролируемого параметра, фиксируемая датчиком.

Одним из датчиков обратной связи, использующим в качестве аналога измеряемой величины фазовый сдвиг, является устрой­ство на основе вращающегося трансформатора.

Вращающийся трансформатор содержит две одинаковые об­мотки статора, расположенные одна относительно другой под углом 90°, и такую же обмотку ротора. Обмотка ротора (рис. 6.13) может поворачиваться вместе с ротором (вал которого является входным элементом датчика) относительно обмоток статора на любой угол гл.

Напряжения, подаваемые на обмотки ротора, составляют. В:

236

на первую обмотку

(/,(/) = £/, sin((o/);

на вторую обмотку

U ₂ { r ) = U , cos(co/),

где {/_а — амплитудное значение напряжения на обмотках статора, В; U_t ( t ), U ₂ ( t ) — текущие значения напряжений на обмотках ста­тора, Br to — круговая частота вращения, с^-1; / — время, с.

Значение круговой частоты вращения определяется по формуле

где ^ззп — частота сформированных гармонических сигналов, по­ступающих на обмотки статора вращающегося трансформатора (частота «запитки»), с*¹.

На обмотке ротора формируется напряжение U_pj определяемое углом поворота а ротора относительно катушек статора,

U_p{t) = (/,(/)sin a + (/₂(/)cosa = U₃ sin(a + ф),

где ф — фазовый сдвиг напряжения на катушке ротора. Значение напряжения £/₃ определяется по формуле:

t/з = МЮ + ЩО ) = ,/(t/_asin(coO)² + (f/_acos(w/))² = £/„

т.е. величина £/₃ не зависит от времени и определяется значением U_a , и

Ф = arccos(-;=,.^a .   =) = arccos( , ^а   — ... .) = со/.

V(/,²(0 + U ₂ ² ( t )               Ujsin ² ( o ) t ) + cos²(co>)

Таким образом, окончательно получим

t/_p(r) = t/_a sin(tt + со/).

Следовательно, при повороте ротора вращающегося трансфор­матора на угол а выходной сигнал приобретает фазовый сдвиг на такую же величину. Для использования такого устройства в каче­стве преобразователя перемещений необходимо преобразовать по­лученный фазовый сдвиг в соответствующее число импульсов.

Схема устройства преобразования фазового сдвига в последова­тельность импульсов приведена на рис. 6.14. Генератор импульсов Г формирует импульсы прямоугольной формы. Сформированные импульсы поступают на три делителя Дел. Сигнал с первого дели­теля преобразуется в гармонические сигналы той же частоты, но со сдвигом по фазе на 90° (преобразователь условно не показан), и подается на обмотки статора вращающегося трансформатора. Сиг­нал с ротора датчика Д в виде гармонического сигнала поступает на преобразователь сигнала ПС. На выходе ПС формируется пря­моугольный импульс, соответствующий одному периоду вращения

237

fTT-jH Дел КД> -Щ-| Дел ~|---

ПС

RST 1 Г-Т Дтр RST 2\ J i; I \\ \

&S77h

Рис. 6.14. Структурная схема преоб­разователя сигнала вращающегося трансформатора:

—|К4- Дел

Kl

K2

Г — генератор импульсов; Дел — де­лители частоты; Д — датчик; ПС — преобразователь сигнапа; Тр — триггер; RST 1 и RST 2 — первый и второй ЛУ-триггсры; К!, К2, КЗ, К4 — логи­ческие элементы; В* и В" — выход ин­формации с величине перемещения ис­полнительного органа соответственно в прямом и обратном направлениях

выходного вала вращающегося трансформатора. Далее сигнал по­ступает на триггер Тр, который делит поступающие импульсы на четные и нечетные. Полученные сигналы поступают на входы триг­геров RSTI и RST 2 вторые входы которых соединены с выходами делителей импульсов. Все три делителя Дел имеют одинаковый коэффициент деления. На выходах ЛУ-триггеров сформируются про­тивофазные импульсы со скважностью, равной 2, которые посту­пают на логические элементы К.1 и К2. Одновременно на их входы поступают импульсы от генератора. При появлении фазового сдвига на выходах этих элементов образуются импульсные последователь­ности соответственно В⁺или В" в зависимости от направления вра­щении.

В настоящее время широкое распространение получили датчи­ки на основе фотоэлектрических преобразователей, в которых ис­пользован принцип модуляции светового потока растровым со­пряжением. В зависимости от величины расположения в простран­стве линейки и диафрагмы растровое сопряжение может быть но-ниусным, обтюрационным или муаровым.

Оптическая форма представления информации сигнала наибо­лее удобна для отображения величины угла поворота вала, так как съем информации не нагружает вал каким-либо моментом, а точ­ность элементов оптических преобразователей может быть достиг­нута весьма высокой. Цифровая форма представления информа­ции гарантирует высокую точность и помехоустойчивость.

Работа фотоэлектрической части преобразователей основана на использовании явления фотоэффекта, возникающего при попада­нии светового потока, прошедшего через прозрачные участки ко­довых шкал, на фотоэлементы, преобразующие изменение свето­вого потока в фотогок, служащий исходным электрическим сиг­налом для последующих схем. Такие преобразователи получили широкое распространение, так как при относительно небольших размерах позволяют добиться высокой точности преобразования информации. Если на диск нанесена маска, соответствующая од­ному из кодов, применяемых для повышения помехоустойчивос-

238

ти и надежности считывания, то в схеме предусматривают деко­дирующее устройство, преобразующее этот код в обычный двоич­ный.

Кодирующие диски фотоэлектрических преобразователей вы­полняют из оптического стекла, на которое фотохимическим спо­собом наносят маску в виде концентрических дорожек с прозрач­ными и непрозрачными для светового излучения участками.

Число таких дорожек и ширина кодовых участков определяют­ся разрешающей способностью преобразователей и видом выбран­ного кода. При кодировании устанавливается соответствие между каждым уровнем квантования и некоторой кодовой комбинацией или группой. Кодирование ведется либо по методу последователь­ного счета элементарных приращений преобразуемого сигнала, либо по методу позиционного считывания кода, формируемого для каж­дой выборки преобразуемого сигнала.

При кодировании но методу позиционного считывания кодо­вые комбинации для всех уровней шкалы воспроизведены заранее. При этом преобразователь должен иметь число кодовых дорожек, равное разрядности считываемого двоичного числа.

Оптические преобразователи угловых и линейных величин в цифровую форму делят на две основные группы по принципу пос­ледовательного счета штрихов и позиционного считывания кодов по кодовой маске.

В первой группе точность ограничивается числом штрихов на измерительной линейке или лимбе, а во второй группе — числом кодовых дорожек, соответствующих числу разрядов.

Повышение точности достигается использованием системы штрихов на двух лимбах, образующих растровый интерполятор. Растровый принцип основан на появлении муаровых колец, рас­положение которых вдоль направления штрихов позволяет прово­дить интерполяцию в увеличенном масштабе по сравнению с рас­стоянием между штрихами. Обычно в растровом интерполяторе выполняется измерение фазы периодической функции освещен­ности муаротой полосы по методу позиционного считывания. Число муаровых полос, измеренное методом последовательного счета, также может нести информацию об опорных точках функции, под­лежащей последующей интерполяции.

Преобразователи, использующие метод последовательного счета числа приращений непрерывного сигнала, в свою очередь бывают циклического и накапливающего типа.

Преобразователь накапливапщего типа регистрирует не угло­вое положение, а приращение углового положения вала. При этом реверсивный счетчик, присоединенный к преобразователю, уп­равляется сигналами с нескольких фотоприемников, позволяю­щих учесть направление вращения вала, а угол поворота опреде­ляется как алгебраическая сумма импульсов, принятых счетчиком.

239

При кодировании линейного перемещения используют широ­ко применяемые в оптике дифракционные решетки, разрешаю­щая способность которых в настоящее время достигает 1000 штри­хов на I мм и выше.

Преобразователи позиционного растрового считывания име­ют кодовую шкалу, механически связанную с входным валом, и набор фотоэлементов. Цифровой код, сформированный на вы­ходе преобразователя, снимается с фотоэлементов для последу­ющей обработки. Преобразователи считывания подразделяют на две подгруппы — параллельного и последовательного считыва­ния. Разница между ними заключается в том, что при параллель­ном считывании одновременно проводится опрос фотоэлемен­тов, а при последовательном считывании опрос выполняется пос­ледовательно.

Устройство преобразователя перемещений линейного типа схе­
матично показано на рис. 6.15. Линейка 2является неподвижным
элементом датчика и жестко связана с неподвижным элементом
станка. Источник света /, диафрагма 3, блок фотоэлементов 4
жестко связаны между собой и образуют подвижную часть датчи­
ка, установленную на подвижном элементе станка с ЧПУ, пе­
ремещение которого контролируется. На линейке и диафрагме
сформированы равномерно чередующиеся прозрачные и непроз­
рачные зоны. Например, линейку и диафрагму выполняют из стек­
ла. Стекло прозрачно для светового потока. Непрозрачные зоны
образуются путем нанесения рисок механическим воздействием
или химическим травлением. Параллельно линейке расположена
диафрагма с четырьмя группами рисок, имеющих такие же гео­
метрические параметры, как и на линейке, но по фазе каждая
группа сдвинута одна относительно другой на л/2. Против каж­
дой группы элементов расположен
фотоэлемент. Таким образом, если
первый фотоэлемент максимально
освещен (риски линейки совпадают
с рисками шторки), то третий будет
полностью затемнен (прозрачные об­
ласти линейки совпадают с непроз­
рачными областями шторки) вслед­
ствие сдвига третьей группы рисок
относительно первой на половину
фазы — п (я/2 + л/2).
Рис. 6.15. Схема преобразова- Сигналы с фотоэлементов сумми-
теля перемещений линейно- РУЮТся попарно U_u U_y и U ₂ , (/„. Эта
_{го типа}-                                   операция позволяет избежать влияния

1 - источник свят.;' 2 - линей- изменения яркости источника света на
ка;3-диафрагма;4-блокфо- постоянную составляющую сигнала.
тоэлементов                           При синхронном изменении освещен-

240

 

Рис. 6.16. Форма выходных сигналов преобразователя перемещений на этапах модулирования светового потока (а), опроса фотоэлементов (б), после интегрирования (в) и после прохождения сигнала через триггер (г):

U , — U_t — выходные напряжения с каждого из фотоприемников; / — время

ности фотоэлементов меняется только амплитуда пилообразного напряжения, а постоянный ток фотоэлементов (остаточный, или темновой ток) взаимокомпенсируется.

Преобразование сигналов с фотоприемников осуществляется двумя способами — фазовым или на основе прямого отсчета.

мёь

Д1

i 4й"Цтр"

В фазовых преобразователях происходит опрос каждого фото­элемента, а полученные сигна­лы суммируются. Сигналы на раз­ных этапах преобразования име­ют разные формы (рис. 6.16).

ФД

в-

"Д2~И

Г

Рис. 6.17. Структурная схема преоб­разователя сигналов датчика обрат­ной связи: Г — генератор импульсов; Д1 и Д2 — делители частоты; Д — датчик (вращз-ющийся трансформатор); И — интег­ратор; Тр — триггер; ФД — фазовый дискриминатор; «+» и «-» — соответ­ственно устройства сложения и вычи­тания импульсов; В* и В' - информа­ционные выходы о величине переме­щения исполнительного органа соот­ветственно в прямом и обратном на­правлениях

При смещении шкалы на ве­личину одной (разы сигнал так­же смещается на одну фазу (2л). Структурная схема формирова­теля импульсов приведена на рис. 6.17. С генератора импульсов Г импульсы на делитель Д1 и пос­ледовательно через устройства суммирования и вычитания им­пульсов на делитель Д2. Коэффи­циенты деления делителей Д1 и Д2 одинаковы и равны К_тя. Ве­личина коэффициента К_тл оп­ределяет число импульсов, ко­торое формируется на выходе

241

преобразователя сигнала при перемещении подвижного элемента датчика на один шаг (от одной прозрачной зоны до другой). Сиг­нал, сформированный на выходе делителя Д1, поступает на дат­чик Д (модулятор светового потока). С его выхода полученный мо­дулированный сигнал через интегратор И и триггер Тр в виде им­пульсов, частота которых равна частоте следования импульсов с делителя Д2, поступает на первый вход фазового дискриминатора ФД. На второй его вход поступает сигнал с делителя Д1. В зависи­мости от величины и направления фазового сдвига на выходе фа­зового дискриминатора ФД формируются соответствующие пос­ледовательности импульсов (В⁺ или В"). Обратная связь от ФД к устройствам сложения и вычитания обеспечивает компенсацию получаемого фазового сдвига.

На практике чаше используются датчики роторного типа, ко­торые в отличие отдатчиков линейного типа могут быть конструк­тивно выполнены в виде отдельного законченного блока. Такой блок имеет корпус, внутри которого расположен преобразователь сигнала. Входной вал датчика служит для связи с подвижным эле­ментом станка (ходовой винт), величина поворота которого конт­ролируется. Принцип работы его преобразователя аналогичен ра­боте преобразователя датчика линейного типа. Особенностью яв­ляется выполнение шкалы в виде кругового диска с числом про­зрачных и непрозрачных зон, равным т.

За один оборот вала датчика формируется число импульсов

"имп ⁼ '"Лдел-

На датчик импульсы поступают с частотой Е^„, равной

**зап ⁼ ' гснер/'чкл-

С учетом допустимой динамической ошибки отклонение частоты на выходе преобразователя не должно превышать 10 % (0, J /^,^„). В ре­зультате допустимая максимальная частота вращения вала датчика

При этом максимальная частота импульсов F ^^, поступающих с формирователя сигнала датчика:

'max ^— ''тах"'Ацел-

Эта величина определяет максимальную допустимую скорость перемещения контролируемого элемента ТО.

При отсутствии движения подвижного элемента датчика функ­ция, описывающая выходной сигнал с фотоприемников, имеет вид

/о (/) = С ,

где С — некоторая постоянная величина, определяемая текущим положением вала датчика.

242

Функция, описыпающая выходной сигнал после интегрирую­щего устройства, имеет вид

где X — переменная, линейно зависящая от времени.

Полученная функция представляет собой отрезок прямой ли­нии, имеющей некоторый (определяемый коэффициентом С) наклон к горизонтальной оси времени. В этом случае динамическая ошибка отсутствует.

При вращении вала датчика функция, описывающая выходной сигнал (1ютоприемников, имеет следующий вид:

в случае равномерного движения

/,(/) = С, + Х*/2, в случае равноускоренного движения

/₂(/) = с_{2 +} лг7з.

При этом возникает динамическая ошибка, обусловленная нелинейностью получаемого сигнала. Эта ошибка сильнее прояв­ляется при обработке криволинейного участка контура и меньше в случае перемещения по прямолинейному участку. В связи с этим в случае холостых ходов при обработке прямолинейных участков можно допускать большую величину контурной скорости (боль­шую девиацию частоты), а при обработке криволинейных поверх­ностей — меньшую (в зависимости от требуемой точности). Таким образом, максимальная частота вращения п_ввят вала датчика опре­деляется из следующего выражения, с^-':

"плат ^   „  . _f 1 ПрКдыМ

где F_rm — частота импульсов генератора, с"¹; п_р ~ число рисок; Кпы — коэффициент деления; М — максимально допустимая де­виация частоты, определяемая требуемой точностью отработки ко­мандной информации, %. Для данной схемы преобразования ве­личина девиации не может превышать 100%.

При прямом методе преобразования сигнала фотоэлектричес­кие датчики содержат модулятор светового потока, который (|юр-мирует на выходах фотоприемников два гармонических сигнала (рис. 6.18), сдвинутых один относительно другого на угол л/2. Для обеспечения необходимого разрешения линейка такого датчика должна иметь малую величину дискреты, т.е. на малой длине ли­нейки должно быть большое число чередующихся прозрачных и непрозрачных зон (на линейке 2500—5000 с целью обеспечения малой цены отсчета роторного датчика). Электрические сигналы, получаемые на выходах фотоприемников, описываются следую­щими выражениями:

243

и\

Рис. 6.18. Гармонические сигналы модулятора светового потока:

/, 2 — выходной сигнал соответственно первого и второго преобразователей; U — напряжение; A_t и А₂ — амплитуды соответствующих выходных сигналов; <р — угол поворота вала датчика; Дф — фазовый сдвиг между сигналами преоб­разователей

U_A (< f >) = f/sin(p + U_CM ; £/_в(ф) = С/соыр + U_cu ,

где £/_А(ф)> £/_в(ф) — текущее значение сигнала первой и второй фаз, В; U — амплитудное значение выходных сигналов, В; ф — текущее значение угла поворота вала датчика; U_CM — напряжение смещения, В.

Однако практически из-за погрешностей изготовления элемен­тов узла модулятора, различий в характеристиках электронных преобразовательных элементах реальные сигналы будут описываться следующими выражениями:

^а_р(<Р) = f/isin(ф) + U ₃ ; Щ_р((р) = U ₂ cos (( p + Дф) + U ₄ ,

где (/_Ар(ф), С/_Вр(ф) — текущее значение реального сигнала первой и второй фаз; 0_Ь U ₂ — амплитудные значения соответственно сиг­налов первой и второй фаз; U ₃ , U ₄ — значения смещений фазовых сигналов; Лф — фазовый сдвиг.

В результате несоответствия реальных сигналов требуемым сиг­налам происходит искажение выходных сигналов, что приводит к снижению точности отсчета и надежности работы преобразова­тельного устройства. Для устранения этого недостатка используют схемное решение, позволяющее путем проведения дополнитель­ных преобразований получаемых сигналов ликвидировать это не­соответствие. В этом случае сигнал второй фазы формируют путем суммирования сигнала первой фазы, взятого с некоторым коэф­фициентом, и сигнала второй фазы. Уравнения для описания сиг­налов на данном этапе имеют следующий вид:

U_lA = £/, sin ф + £/₃;

U_lB = U ₂ cos (< p + Дф) + (/₄ ± (/:£/, sintp + Ц_ъ) = U ₅ cos ( p + U_b ,

где U ₅ , U ₆ — расчетные значения сигнала; к — коэффициент изме­нения сигнала первой фазы.

244

Далее выполняется выравнивание коэффициентов передач сиг­налов первой и второй фаз. На этом этапе сигналы {/₂л> (/_2Вописы­ваются следующими выражениями:

£/_м = (i/| sin ф + U ₃ ) ki = U sirup + U ₇ ;

^2в = {U_scos<p + f/₆) k₂ - Ucosy + Ug.

где U ₇ , Ug — расчетные значения сигнала; /с,, к_г — регулируемые коэффициенты усиления сигналов.

На заключительном этапе преобразований осуществляется ис­ключение постоянной составляющей за счет добавления напряже­ния U ₉ и U_{l 0} соответственно в сигналы первой и второй фаз. В этом случае получаем сигналы

U _{3 A} = U & in ф + С/, + Ц, = Usin ф; U _{3 B} = Ucosy + Ug ± U_{i 0} = Ucosq .

Формирование выходных импульсных сигналов С/_4А, U_AB осу­ществляется с помощью триггеров согласно следующим выраже­ниям:

Л

U .

[1 при U_JA (( p )> U_onl ; |0 при U _{3 B} (< p )< U_onf ;

 

« / « =

fl при U _{3 B} (( p ) > U_oia ; [О при (/_зв(ф) < U_{on 2} ,

где U_onU U_{on 2} — пороговое (опорное) напряжение первого и вто­рого триггера.

На рис. 6.19 представлены диаграммы / и 2 получаемых напря­жений на выходе триггеров в зависимости от угла поворота вход­ного вала датчика. Дифференцируя эти сигналы, можно увеличить

/

 

		~~1	г~		1
lh		2			ч>
	Г~	1		1	1.
и*	li			1	ч>
а,	1		и		ч>

ч >

Рис. 6.19. Графики выходных сигналов на выходе триггеров

1,2 — выходной сигнал первого и второго преобразователя; 3, 4 — дифференциал сигнала первого и второго преобразователя; ( l \. Uj — напряжение на выходе первого и второго триггера; U_it U_A — напряжение на выходе третьего и четверто­го триггера

245

число отсчетов за тот же угол поворота вала датчика (графики 3 и 4). Суммируя эти сигналы, можно увеличить число отсчетов в два раза, однако путем последовательных преобразований можно довести это увеличение до четырех раз. В этом случае логическая функция для прямого направления вращения входного вала дат­чика имеет вид

d/1] а А₂ v йА₂ а Д v dA _{ л А₂ v дА₂ л Д, а для обратного

Ь!Д л А₂ v &А₂ а Д v &А_{ л А₂ v &А₂ a Д,

где /1ь /42 — сигналы соответственно с первого и второго тригге­ров; Д, А₂ — инверсии сигналов соответственно с первого и вто­рого фотоприемников; сЫ,, <1А₂ и дЛ_х, сЫ₂ — дифференциалы сиг­налов соответственно с перпого и второго фотоприемников и их инверсии.

Осуществляемое таким образом формирование импульсного сигнала обеспечивает высокое быстродействие, которое определя­ется только характеристиками логических элементов. В этом зак­лючается достоинство метода прямого преобразования сигналов по сравнению с другими методами, например, с фазовым мето­дом преобразования. Число отсчетов при таком преобразовании определяется числом дискрет линейки датчика и параметрами элек­тронного блока преобразования сигнала.

Существенно увеличить разрешающую способность датчика можно путем введения дополнительных преобразований сигналов первой и второй фаз. С этой целью оба аналоговых сигнала преоб­разуются в цифровой код. Далее в цифровом виде сигналы подают­ся на блок, осуществляющий деление синусного сигнала на коси­нусный, в результате чего получается новая функция — тангенс текущего угла. Производя расчет обратной тригонометрической функции — арктангенса, получаем текущее значение угла поворо­та ф вала датчика

Ф = arctg[/4fo)/fifa)],

где А, В — сигналы соответственно с первого и второго фотопри­емников.

Таким образом, формирование информации о текущем значе­нии угла поворота вала датчика осуществляется параллельно дву­мя способами. Первый способ с меньшим разрешением и за­ключается в подсчете непосредственно импульсов, формируемых при переходе гармонических сигналов первой и второй фаз через порог срабатывания порогового устройства (компаратора, триг­гера). Здесь определение величины перемещения осуществляется в относительной системе — величина перемещения определяется суммой импульсов, поступивших с выхода порогового устрой-

246

ства. Второй способ с большим разрешением заключается в математической обработке текущих значений выходных сигналов первой и второй фаз. В этом случае определение величины пере­мещения осуществляется в абсолютной системе (в пределах фазы датчика).

Математическая обработка текущих значений выходных сигна­лов требует затрат времени, которого может не хватать при высо­ких скоростях вращения вала датчика (быстрое перемещение кон­тролируемого рабочего органа ТО). В этом случае для формирова­теля выходного сигнала датчика используется информация, сфор­мированная только первым способом. Такой подход оправдан тем, что при увеличении скорости перемещения рабочего органа ТО снижаются требования к точности определения его текущего по­ложения.

При малых величинах перемещений рабочего органа ТО, когда возрастают требования к точности определения его текущего по­ложения, формирование информации о положении осуществля­ется одновременно двумя способами.

Применение второго способа становится особенно актуальным при формировании сигнала о скорости перемещения рабочего органа ТО в цифровой форме без использования тахогенератора (резольвера). При таком подходе формирование сигнала о скоро­сти 0) при малых скоростях перемещения определяется как вели­чина изменения углового положения вала датчика за период вре­мени At :

At

где у,, \|/₂ — начальное и конечное положение вала датчика на отрезке времени At .

В этом случае упрощается конструкция привода за счет исклю­чения из его состава аналогового тахогенератора, который, как правило, на малых скоростях имеет низкую точность формирова­ния сигнала о скорости.