Спосіб циклічної синхронізації рухомих об’єктів

Спосіб циклічної синхронізації рухомих об'єктів, за яким для одержання заданого розузгодження по шляху між ведучим і ведомим об'єктами в кожному циклі переміщення змінюють швидкість ведомого об'єкта по відношенню до швидкості ведучого об'єкта в період між ділянками руху об'єктів з синхронною швидкістю, який відрізняється тим, що швидкість ведомого об'єкта по відношенню до швидкості ведучого об'єкта змінюють на величину, яка визначається відповідно до виразу 36111 нується тільки за параболічним законом, що обмежує галузь застосування. В запропонованому способі для одержання заданого розузгодження по шляху між ведучим і ведомим об'єктами в кожному циклі переміщення змінюють швидкість ведомого об'єкта відносно швидкості ведучого об'єкта в період між моментами руху об'єктів з синхронною швидкістю. Проте, на відміну від прототипу, за цим способом швидкість ведомого об'єкта відносно швидкості ведучого об'єкта змінюють відповідно до виразу (1) DV = V1 - V 2 = V1 × Dl × F(l1 ) в якому: V1 - швидкість ведучого об'єкта; V2 – швидкість відомого об'єкта Dl- відносне значення заданого розузгодження по шляху між ведучим та ведомим об'єктами, яке визначається відповідно до виразу L1 - L 2 L1 - L c Dl = в якому tn - час р уху об'єктів з несинхронною швидкістю. Введемо в вираз (6) нову змінну t L = ò V1 (t)dt 0 і її ди ференціал (8) dL = V1 (t)dt а також змінимо верхню границю інтегрування, яка з урахуванням (7) дорівнює tn ò V (t )dt = L 1 ò D V(t )dt = 0 1 в якому: t - поточне значення часу з початку циклу; F(l1) - функція керування, відповідна до будьякого бажаного закону змінення швидкості ведомого об'єкта і задовольняє умові: F(l1)=0, при l1=0 і l1=1 1 ò F(l )dl 1 1 (4) =1 0 Завдяки цьому, запропонований спосіб забезпечує одержання заданого розузгодження по шляху в кожному циклі переміщення при будь-якому зміненні швидкості ведучого об'єкта і заданому законі змінення швидкості ведомого об'єкта протягом одного циклу. Для доведення цього розглянемо, наприклад, випадок, коли керування ведомим об'єктом виконується запропонованим способом, а функція керування F(l1) задовольняє умові (4) і має вигляд F (l1 ) = p sin(p l1 ) 2 (5) Розузгодження по шляху між ведучим і ведомим об'єктами визначається шляхом інтегрування виразу (1) з врахуванням (2), (3) і (5): tn ò D V (t )dt 0 = tn ò V1 (t ) × Dl × F (l1 )dt 0 æ t ö ç p V (t )dt ÷ ò 1 ç ÷ ´ sinç 0 ÷ × dt ç L1 - L c ÷ ç ÷ ç ÷ è ø = L1 - L2 p × L1 - L0 2 L1-L c ò 0 æ pL sinç çL - L è 1 c é - cosæ pL çL -L ê è 1 c ë ö ÷dL = ÷ ø L1-L c öù ÷ú øû 0 = = L1 - L c (3) L1 - Lc L1 - L 2 p × L1 - L c 2 L - L2 p L1 - Lc = 1 × × L1 - Lc 2 p t 0 (9) - Lc З урахуванням (7), (8) і (9) маємо tn в якому: L1, L2 - задані значення переміщень ведучого та ведомого об'єктів протягом циклу; Lc - задана величина переміщення об'єктів з синхронною швидкістю руху, L1 - відносне поточне значення переміщення ведучого об'єкта з початку циклу, яке визначається відповідно до виразу l1 = 1 0 (2) ò V (t)dt (7) tn ò V1 (t ) ´ 0 (6) 2 (10) На фіг. 1 наведена блок-схема пристрою для реалізації запропонованого способу, на фіг. 2 наведені діаграми швидкостей ведучого і ведомого об'єктів. Пристрій містить датчик 1 швидкості ведучого об'єкту, блок 2 задання переміщень, блоки 3, 4 множення, блоки 5, 6 ділення, інтегратор 7, функціональний перетворювач 8, суматор 9 і систему 10 автоматичного регулювання швидкості ведомого об'єкта. Функціональний перетворювач 9 представляє собою, наприклад, програмований елемент, що обчислює значення функції керування F(l1) відповідно, наприклад, до одного із виразів, наведених в таблиці. Система 10 автоматичного регулювання представляє собою відомий пристрій, підтримуючий швидкість керованого об'єкта, відповідно до заданого значення. Пристрій функціонує таким чином. На початку циклу блок 2 задання переміщень формує сигнал заданого розузгодження по шляху L1-L2 і сигнал L1-Lc заданого переміщення ведучого об'єкта під час несинхронного руку об'єктів, які подаються на входи блоків 5 і 6 ділення. На виході блока 5 при цьому формується сигнал відносного значення заданого розузгодження по шляху між ведучим і ведомим об'єктами, який подається на один із входів блока 3 множення. З початку циклу сигнал швидкості ведучого об'єкта з виходу датчика 1 подається на входи блока 3 множення, інтегратора 7 і суматора 9. При цьому на виході інтегратора 7 формується сигнал поточного значення переміщення ведучого об'єкта, який подається на вхід блока 6 ділення, на виході якого формується сигнал l1 відносного значення переміщення ведучого об'єкта. Сигнал l1 подається на вхід функціонального перетворювача 8, завдяки чому на його виході формується сигнал, пропорціональний поточному значенню функції керування F(l1). Останній подається на перший вхід блока 4 множення, на другий вхід якого подається з виходу блока 3 сигнал, пропорціональний добутку V1·Dl. На ви ході блока 4 формується сигнал ваданого розузго 36111 дження по швидкості DV згідно з виразом (1). Цей сигнал подається на другий вхід суматора 9, на виході якого формується сигнал V2з=V1-DV задання швидкості ведомого об'єкта. Завдяки дії цього сигналу, система 10 керує швидкістю ведомого об'єкта, підтримуючи її на заданому рівні. При цьому швидкість ведомого об'єкта змінюється згідно з виразом (1) і протягом часу tn розузгодження по шляху L1-L2 досягає заданої величини. Після закінчення відрізку часу tn сигнал DV становиться рівним нулю, а на виході суматора 9 сигнал V2з дорівнює сигналу V1. При цьому системою 10 швидкість V2 ведомого об'єкта підтримується однакова з швидкістю ведучого об'єкта і протягом часу tс рух об'єктів виконується з синхронною швидкістю на заданому відрізку шля ху Lс. Як видно з опису пристрою, який реалізує запропонований спосіб, його структура не залежить від того, за яким законом виконується зміна швидкості ведомого об'єкта, що суттєво спрощує пристрій і розширяє галузь застосування способу. Технічним результатом застосування запропонованого способу циклічної синхронізації рухомих об'єктів є надання змоги синтезувати будьякий закон керування ведомим об'єктом, зумовлений технологічними, енергосиловими, конструкторськими та іншими вимогами. Для побудови пристрою, який реалізує даний спосіб, можливо використати технічні засоби, які виробляються сучасною промисловістю. 3 36111 Таблиця 4 36111 Фіг. 1 Фіг. 2 5 36111 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6