[go: up one dir, main page]

DE1121169B - Device for position control - Google Patents

Device for position control

Info

Publication number
DE1121169B
DE1121169B DEB55657A DEB0055657A DE1121169B DE 1121169 B DE1121169 B DE 1121169B DE B55657 A DEB55657 A DE B55657A DE B0055657 A DEB0055657 A DE B0055657A DE 1121169 B DE1121169 B DE 1121169B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
binary
voltage
shift register
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB55657A
Other languages
German (de)
Inventor
Dennis James Mynall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
British Thomson Houston Co Ltd
Original Assignee
British Thomson Houston Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Thomson Houston Co Ltd filed Critical British Thomson Houston Co Ltd
Publication of DE1121169B publication Critical patent/DE1121169B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/33Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
    • G05B19/35Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
    • G05B19/351Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

Einrichtung zur Lageregelung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Einrichtung zur Lageregelung, bei der ein Elektromotor (im folgenden als Stellmotor bezeichnet) von einer digitalverschlüsselten Eingangsinformation gesteuert und damit ein Glied des Systems in eine bestimmte lineare oder Winkelstellung gebracht wird. Die Erfindung ist besonders geeignet für Einrichtungen zur Lageregelung von Werkzeugmaschinen, sie beschränkt sich jedoch nicht auf derartige Einrichtungen.Device for position control The invention relates to an electrical one Device for position control in which an electric motor (hereinafter referred to as a servomotor designated) controlled by a digitally encrypted input information and thus a member of the system is brought into a certain linear or angular position. The invention is particularly suitable for devices for controlling the position of machine tools, however, it is not limited to such facilities.

Eine Einrichtung der vorbezeichneten Art kann in Werkzeugmaschinen zur automatischen Verschiebung des Tisches oder des Werkzeughalters Verwendung finden, um diese in eine bestimmte Lage auf dem Rahmen der Maschine zu bringen. In bekannten Einrichtungen werden »Selsyn«-Glieder (Drehgeberglieder) zwischen den Eingabeeinstellsteuereinrichtungen und den zu steuernden beweglichen Teilen (Werkzeughalter oder Tisch) verwendet. Dabei dienen von den Empfängerdrehgebersystemen erzeugte Fehlersignale dazu, die Drehzahl eines Stellmotors, der den beweglichen Teil antreibt, zu steuern, bis das Fehlersignal gleich Null und dieser bewegliche Teil in die erforderliche Stellung gebracht ist.A device of the aforementioned type can be used in machine tools are used to automatically move the table or the tool holder, to bring them into a certain position on the frame of the machine. In known Devices become "selsyn" links (encoder links) between the input setting control devices and the moving parts to be controlled (tool holder or table). Error signals generated by the receiver encoder systems are used to control the To control the speed of a servomotor that drives the moving part until the Error signal equal to zero and this movable part in the required position is brought.

In derartigen bekannten Einrichtungen werden eine Reihe Drehgebersysteme mechanisch miteinander über Zahnräder verkoppelt, damit die erforderliche Genauigkeit erzielt wird, wobei der Stellmotor sämtliche Drehgeberempfänger gleichzeitig antreibt. Die Fehlersignale der verschiedenen Selsynglieder werden nacheinander entsprechend ihren Amplituden verarbeitet.A number of rotary encoder systems are used in such known devices mechanically coupled with each other via gears, thus the required accuracy is achieved, the servomotor driving all encoder receivers at the same time. The error signals of the various selenium elements are corresponding one after the other processed their amplitudes.

Es wurde bereits vorgeschlagen, binärcodierte Signale, die einer Eingabe in dezimaler Form entsprechen, welche die gewünschte Einstellung eines Maschinenteiles darstellt, zur Steuerung eines Stellmotors zu verwenden, der den Maschinenteil in eine gewünschte Stellung bringt. Die binärcodierten Signale werden nach der Umwandlung in analoge Form zur Steuerung des Stellmotors verwendet, wobei eine Fehlerspannung, die proportional der Differenz zwischen Ist- und Sollwertstellung des Maschinenteiles ist, zurückgeführt wird und die dem Stellmotor zugeführte Spannung allmählich verringert. Bei derartigen bekannten Anordnungen wird das Fehlersignal durch Vergleich eines digitalen (binären) Signals, das durch einen Analog-Digital-Umwandler von einem Analogsignal entsprechend der Ist-Stellung des Maschinenbauteiles erzeugt wird, mit dem binären digitalen Signal, das der Sollwertstellung entspricht, und durch Einführen des digitalen Differenzsignals über einen Digital-Analog-Umwandler auf einen Magnetverstärker, der die Erregung eines einen Motor speisenden Generators steuert, welcher das Maschinenteil in die gewünschte Einstellung bringt, erzeugt.It has already been proposed to use binary coded signals as input in decimal form, which correspond to the desired setting of a machine part represents to use to control a servomotor, which the machine part in brings a desired position. The binary coded signals are after the conversion used in analog form to control the servomotor, with an error voltage, which is proportional to the difference between the actual and setpoint position of the machine part is, is fed back and the voltage supplied to the servomotor is gradually reduced. In such known arrangements, the error signal is by comparing a digital (binary) signal that is converted by an analog-to-digital converter from a Analog signal is generated according to the actual position of the machine component, with the binary digital signal that corresponds to the setpoint position, and through Introducing the digital difference signal via a digital-to-analog converter a magnetic amplifier that generates the excitation of a generator feeding a motor controls, which brings the machine part into the desired setting, generates.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung werden Steuer- und Stellungssignale, beide in binärcodierter Form, einer Einrichtung zugeführt, von der ein Fehlersignal in analoger Form erzeugt wird, das nach einer entsprechenden Verstärkung die Steuerung eines das Maschinenteil antreibenden Motors bewirkt. Hierbei soll jede Umkehr des Fehlersignals vermieden werden, wenn eine Änderung des Wertes des Steuer-oder Stellungssignals von einem Extremwert in einen anderen auftritt.In another known device, control and position signals, both in binary-coded form, fed to a device from which an error signal is generated in analog form, the control after a corresponding gain causes a motor driving the machine part. Every reversal of the Error signal can be avoided if there is a change in the value of the control or position signal occurs from one extreme value to another.

Im besonderen betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Lageregelung, bei der eine Dezimal-Digitaleingabe, die eine lineare oder Winkelstellung darstellt, auf die die Einstellung erfolgen soll, in eine entsprechende Binärdarstellung umgeformt wird und nach einer weiteren Umwandlung von Binär- in Analogform zur Steuerung eines Stellmotors und damit zum Antrieb einer Vorrichtung in die gewünschte Stellung dient, wobei eine Spannungsabweichung rückübertragen wird und zur Erzeugung der Spannung dient, die dem Stellmotor zugeführt wird. Gemäß der Erfindung ist die Binärinformation in einem Verschieberegister gespeichert, und eine kontinuierliche Gruppe von Stellen im Speicher einschließlich der für die höchste Ziffer ist mit dem Digital-Analog-Umwandler nacheinander verbunden, um miteinander verbundene Drehfeldgeber für Grob- und Feinregelung zu erregen, die den Stellmotor steuern, wobei die Übertragung der Steuerwirkung von einem Grobdrehfeldgeber auf einen Feindrehfeldgeber bewirkt wird, während gleichzeitig eine Gruppe von Binärziffern geringeren Wertes vom Verschieberegister in die mit dem Digital-Analog-Umwandler verbundenen Stellen verschoben wird.In particular, the invention relates to a device for position control, with a decimal digital input representing a linear or angular position, to which the setting is to be made, converted into a corresponding binary representation becomes and after a further conversion from binary to analog form to control a Servomotor and thus to drive a device in the desired position, whereby a voltage deviation is transmitted back and for generating the voltage serves, which is fed to the servomotor. According to the invention, the information is binary stored in a shift register, and a continuous group of digits in memory including that for the highest digit is with the digital-to-analog converter after another connected to interconnected rotary field encoders for coarse and fine control excite that control the servomotor, the transmission of the control effect of a coarse rotating field encoder is effected on a fine rotating field encoder while at the same time a group of binary digits of lesser value from the shift register to the with the places connected to the digital-to-analog converter.

Die von dem Digital-Analog-Umwandler erzeugten Wechselspannungen erregen die um 90° versetzten Wicklungen auf den Synchronisiereinrichtungen rotierender Art. Wenn derartige Synchronisiereinrichtungen auf diese Weise erregt werden, erzeugt die Einphasenwicklung, die im allgemeinen auf dem drehbaren Teil aufgebracht ist, eine Ausgangsspannung, die durch die relative Lage des drehbaren Teiles in bezug auf das von den um 90° versetzten Wicklungen erzeugte resultierende Feld bestimmt ist. Diese Ausgangsspannung dient dazu, den Stellmotor zu steuern, und dieser treibt den drehbaren Teil der Synchronisiereinrichtung so an, daß die Ausgangsspannung verkleinert bzw. zu Null wird. Da die Verwendung eines Digital-Analog-Umwandlers in Verbindung mit einer Synchronisiereinrichtung auf diese Weise die Anwendung eines Selsyngliedes der bekannten Fehlerspannungsart und die Verwendung einer mechanischen Einrichtung zur Befehlseingabe vermeidet, wird die Arbeitsweise der Einrichtung wesentlich vereinfacht. Die im Umwandler erzeugten Wechselspannungen können in linearen Synchronisiereinrichtungen verwendet werden.Excite the AC voltages generated by the digital-to-analog converter the 90 ° offset windings on the synchronizers are rotating Art. When such synchronizers are energized in this way, generated the single-phase winding, which is generally applied to the rotatable part, an output voltage determined by the relative position of the rotatable part in relation on the resulting field generated by the windings offset by 90 ° is. This output voltage is used to control the servomotor and it drives the rotatable part of the synchronizer so that the output voltage is reduced or becomes zero. Because the use of a digital-to-analog converter in connection with a synchronizer in this way the application of a Selsyn link of the known type of fault voltage and the use of a mechanical Avoiding facility for command entry, the operation of the facility much simplified. The alternating voltages generated in the converter can be linear Synchronizers are used.

Die dezimalcodierte Digitaleingabe kann von Hand, durch Lochkarten oder über Band erfolgen.The decimal-coded digital input can be done manually using punch cards or by tape.

Im folgenden wird die Einrichtung gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es wird hierbei eine eindimensionale lineare Lageregelung dargestellt, es kann jedoch ohne weiteres auch eine Einstellung in Richtung der übrigen linearen Achsen auf ähnliche Weise erzielt werden. Das System kann deshalb zur Einstellung von Koordinaten entlang der X-, Y- und Z-Achse einer Werkzeugmaschine vorgesehen werden.In the following the device according to the invention is explained in more detail in connection with the drawing. A one-dimensional linear position control is shown here, but an adjustment in the direction of the other linear axes can easily be achieved in a similar manner. The system can therefore be designed to set coordinates along the X, Y and Z axes of a machine tool.

Die Figur stellt das Schema einer Einrichtung gemäß der Erfindung dar, in dem alle Einzelteile an sich bekannt sind, deren Kombination jedoch einen wesentlichen Fortschritt bedeutet.The figure represents the scheme of a device according to the invention represents, in which all items are known per se, but their combination is one means substantial progress.

Die Einrichtung zur Lageregelung weist eine dezimalcodierte Digitaleingabevorrichtung auf, die durch die Tastatur 1 dargestellt ist. Diese steht mit dem Umwandler 2 in Verbindung, der die Daten in dezimaler Form in entsprechende Binärdaten umwandelt. Das Glied 3 stellt einen Zwischenspeicher für diese digitalen Daten dar und ist über eine Addiervorrichtung 4 mit dem Verschieberegister 5 verbunden, das zwei Rückleitungen aufweist, die abwechselnd über einen Schalter 6 einschaltbar sind. In der einen Rückleitung ist ein Glied 7 eingeschaltet, dessen Ausgangswert dem mit Zehn multiplizierten Eingangswert entspricht, z. B. ein Stromkreis, dessen Ausgang die Summe des Binäreinganges um eine Ziffer verstellt. Die andere Rückleitung enthält ein Glied 8, das ein Rückstellungsglied ist. Die zur Verstellung benötigten Impulse werden über die Verschiebeleitung 9 von einem Verschiebeimpulsgenerator 10 geliefert, der durch Drücken einer der Eingabetasten auf die erste Stelle geschaltet und später in der Folge der Arbeitsschritte eingeschaltet wird, wenn der Regelvergleichskreis, der im folgenden beschrieben wird, in Tätigkeit tritt.The device for position control has a decimal-coded digital input device, which is represented by the keyboard 1 . This is connected to converter 2, which converts the data in decimal form into corresponding binary data. The element 3 represents a buffer for these digital data and is connected via an adding device 4 to the shift register 5, which has two return lines which can be switched on alternately via a switch 6. In one return line, a member 7 is switched on, the output value of which corresponds to the input value multiplied by ten, e.g. B. a circuit whose output adjusts the sum of the binary input by one digit. The other return line contains a member 8, which is a reset member. The pulses required for the adjustment are supplied via the shift line 9 from a shift pulse generator 10 , which is switched to the first position by pressing one of the input keys and is switched on later in the sequence of the work steps when the control comparison circuit, which is described below, comes into operation .

Eine bestimmte Anzahl von Speicherplätzen im Verschieberegister 5 ist an der höchsten Stelle der Zahl mit einem Digital-Analog-Umwandler 11 verbunden. Die beiden Ausgangsspannungen aus diesem, die in einer Sinus- und Kosinusfunktion von der Eingabezahl abhängen, werden unmittelbar aufeinanderfolgend über einen Vielstellungsschalter 12 mit den Synchronisiereinrichtungen 13, 14 und 15 verbunden.A certain number of storage locations in the shift register 5 is connected to a digital-to-analog converter 11 at the highest point of the number . The two output voltages from this, which depend on the input number in a sine and cosine function, are connected in immediate succession via a multi-position switch 12 to the synchronizing devices 13, 14 and 15 .

Die Grobsynchronisiereinrichtung 13 ist mit der Mittelsynchronisiereinrichtung 14 und der Feinsynchronisiereinrichtung 15 über Zahnräder mit einem Zahnradübersetzungsverhältnis von jeweils 2" gekoppelt und abhängig von der Verschiebung des Registers zwischen aufeinanderfolgenden Abfragungen. Der Ausgang der Synchronisiereinrichtungen wird über eine Auswahlschalteinrichtung 16 aufeinanderfolgend mit einem Regelverstärker verbunden. Ein Regelvergleichskreis 17 zur Fehlerabgleichung zeigt die Fehlerspannung an, die jeder Synchronisierungseinrichtung der Reihe nach zugeordnet ist, und vergleicht diese Fehlerspannung mit einer Bezugsspannung, die aus einer Fremdstromquelle zugeführt wird. Um die Erklärung zu vereinfachen, sei zuerst angenommen, daß die Kapazität des Verschieberegisters 5 nur so groß ist, wie zur Speicherung der Binärziffern für den größten Eingabewert in dezimaler Form, für den das System ausgelegt ist, erforderlich ist. Später wird dann erläutert, daß eine derartige Arbeitsweise nicht exakt ist; durch Vergrößerung der Kapazität läßt sich eine exakte Arbeitsweise erzielen.The coarse synchronization device 13 is coupled to the central synchronization device 14 and the fine synchronization device 15 via gears with a gear ratio of 2 "each and dependent on the shift of the register between successive inquiries. The output of the synchronization devices is successively connected to a control amplifier via a selector switch 16 17 for error adjustment indicates the error voltage assigned to each synchronizer in turn and compares this error voltage with a reference voltage supplied from an external power source is large as required to store the binary digits for the largest input value in decimal form for which the system is designed, and it will be explained later that such work s way is not exact; by increasing the capacity, an exact working method can be achieved.

Im vorliegenden Beispiel sei angenommen, daß die Grundeinheit 0,0025 mm beträgt und ein Bereich des Systems von 0 bis 25 mm erforderlich sei. Jede dezimalcodierte Ziffer wird durch vier Ziffern, d. h. eine Tetrade, in reiner Binärform dargestellt, die erforderliche Kapazität des Verschieberegisters 5 weist 14 Speicherstellen auf, um die gesamte Dezimaleingabe für den vorerwähnten Fall aufzunehmen.In the present example it is assumed that the basic unit is 0.0025 mm and a range of the system from 0 to 25 mm is required. Each decimally coded digit is represented by four digits, ie a tetrad, in pure binary form, the required capacity of the shift register 5 has 14 storage locations to accommodate the entire decimal input for the aforementioned case.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung unter den oben bezeichneten Annahmen ist folgende: Wenn die der ersten Dezimalziffer entsprechende Eingabetaste gedrückt wird, werden die entsprechenden Binärziffern durch den Umwandler 2 erzeugt und im Glied 3 gespeichert. Wird die Taste wieder losgelassen, wird der Verschiebeimpulsgenerator 10 beaufschlagt, der eine bestimmte Anzahl, im vorliegenden Fall vierzehn aufeinanderfolgende Impulse erzeugt, um die Binärziffern über die Gesamtkapazität des Verschieberegisters zu verschieben.The mode of operation of this device under the above-mentioned assumptions is as follows: When the input key corresponding to the first decimal digit is pressed, the corresponding binary digits are generated by the converter 2 and stored in the element 3. If the key is released again, the shift pulse generator 10 is applied, which generates a certain number, in the present case fourteen consecutive pulses in order to shift the binary digits over the total capacity of the shift register.

Wenn die Taste für die Ziffer an der zweithöchsten Stelle der Zahl niedergedrückt wird, wird auch dieses Zeichen in Binärziffern umgewandelt und im Glied 3 gespeichert. Wird die Taste wieder losgelassen; werden die Binärziffern, die bereits im Register gespeichert sind, über das Glied 7 zur Eingabestle zurückgeleitet, wo sie mit Zehn multipliziert und in der Addiervorrichtung 4 den Binärziffern hinzuaddiert werden, die von dem Glied 3 auf das Verschieberegister 5 übertragen werden.If the key for the digit in the second highest position of the number is pressed, this character is also converted into binary digits and stored in element 3. If the button is released again; the binary digits that are already stored in the register are returned via the element 7 to the input section, where they are multiplied by ten and added to the binary digits in the adding device 4 which are transferred from the element 3 to the shift register 5 .

Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn die den nächsten zwei Zählwerten entsprechenden Tasten gedrückt und wieder losgelassen werden, d. h. daß jedesmal die Binärziffern, die bereits im Register eingetragen sind, mit Zehn multipliziert und den neuen Binärziffern, die aus dem Glied 3 übertragen werden, hinzuaddiert werden, so daß der endgültige Inhalt des Registers eine Binärdarstellung der dezimalcodierten Eingabe darstellt.The same effect occurs when the next two counts corresponding keys are pressed and released again, d. H. that every time the binary digits already entered in the register are multiplied by ten and the new binary digits which are transmitted from the link 3 are added so that the final content of the Registers a binary representation of the decimal coded input.

Die Größe der Ausgangsspannungen des Digital-Analog-Umwandlers ist sinus- und kosinusförmig von dem Eingangswert abhängig, der durch die Binärziffern in der Gruppe dargestellt wird, die die an der höchsten Stelle stehende Ziffer in den Speicherplätzen im Verschieberegister, das mit dem Umwandler 11 verbunden ist, enthält. Der Vielstellungsschalter 12 nimmt zu Anfang eine solche Stellung ein, daß sie die zwei Ausgangsspannungen mit entsprechenden Wicklungen, die um 90 auf der Grobsynchronisiereinrichtung 13 versetzt sind, verbindet.The magnitude of the output voltages of the digital-to-analog converter is sinusoidal and cosinusoidal depending on the input value, which is represented by the binary digits in the group that has the highest digit in the storage locations in the shift register, which is connected to the converter 11, contains. The multi-position switch 12 initially assumes such a position that they have the two output voltages with corresponding windings that are around 90 on the coarse synchronizing device 13 are offset, connects.

Nunmehr wird die gesamte Einrichtung bei Einstellung eines Teiles der Einrichtung nach der vorbeschriebenen Art entweder von Hand oder automatisch erregt, und gleichzeitig wird der Schalter 6 in die gestrichelt dargestellte Lage umgeschaltet. Die Auswahlschalteinrichtung 16 verbindet die Grobsynchronisiereinrichtung 13 mit dem Regler, und der Regelvergleichskreis 17 zeigt die Fehlerspannung an. Wird die vom Vergleichskreis 17 gemessene Fehlerspannung auf einen vorbestimmten Wert vermindert, wie er durch eine Bezugsspannung festgelegt ist, die dem Vergleichskreis 17 aus einer Fremdstromquelle zugeführt wird, so zeigt sie an, daß der verbleibende Lagefehler innerhalb des Bereiches der Mittelsynehronisiereinrichtung 14 liegt. Die Schalteinrichtungen 12 und 16 werden dann automatisch betätigt, um die Steuerung auf die Synchronisiereinrichtung 14 zu übertragen, der Verschiebeimpulsgenerator 10 wird ebenfalls beaufschlagt.Now, when a part of the device is set in the manner described above, the entire device is excited either manually or automatically, and at the same time the switch 6 is switched to the position shown in dashed lines. The selection switching device 16 connects the coarse synchronization device 13 to the controller, and the control comparison circuit 17 displays the error voltage. If the error voltage measured by the comparison circuit 17 is reduced to a predetermined value, as determined by a reference voltage which is supplied to the comparison circuit 17 from an external power source, it indicates that the remaining position error is within the range of the central synchronization device 14. The switching devices 12 and 16 are then automatically actuated in order to transfer the control to the synchronizing device 14 , the displacement pulse generator 10 is also acted upon.

Der Verschiebeimpulsgenerator 10 erzeugt dann vierzehn aufeinanderfolgende Impulse wie vorher, da sich aber die Stellung des Schalters 6 geändert hat, weist der Stromkreis jetzt eine Rückstellungseinrichtung 8 auf, die eine Rückstellung um eine bestimmte Anzahl von Ziffern bewirkt, die vom übersetzungsverhältnis zwischen den Synchronisiereinrichtungen abhängt. Somit werden die Binärziffern in den Speicherplätzen des Verschieberegisters durch diese vorbestimmte Anzahl gegen das Ende der höchsten Stellen verschoben. Auf diese Weise wird eine Gruppe von weniger wichtigen Binärziffern in den Digital-Analog-Umwandler 11 eingegeben, so daß die Synchronisiereinrichtung 14 mit Spannungen gespeist wird, die ihrem Arbeitsbereich entsprechen.The shift pulse generator 10 then generates fourteen successive pulses as before, but since the position of the switch 6 has changed, the circuit now has a reset device 8 which causes a reset by a certain number of digits, which depends on the transmission ratio between the synchronizing devices. Thus, the binary digits in the storage locations of the shift register are shifted by this predetermined number towards the end of the highest digits. In this way, a group of less important binary digits is input to the digital-to-analog converter 11, so that the synchronizing device 14 is supplied with voltages which correspond to its operating range.

Der Regelvergleichskreis 17 wird über die Auswahlschalteinrichtung 16 umgeschaltet, um die Fehlerspannung im Mittelsynchronisiereinrichtungskreis zu messen, und wenn diese auf einen bestimmten Wert vermindert ist, wird der vorhergehende Arbeitsgang wiederholt und die Steuerung auf die Feinsynchronisiereinrichtung 15 übertragen.The control comparison circuit 17 is via the selection switching device 16 switched to the error voltage in the center synchronizer circuit measure, and when this is reduced to a certain value, the previous one becomes The operation is repeated and the control is transferred to the fine synchronization device 15 transfer.

Wenn die erforderliche Genauigkeit der Arbeitsweise durch Anwendung von zwei Synchronisiereinrichtungen erzielt werden kann, ist die Verwendung der Synchronisiereinrichtung 15 überflüssig. Wenn andererseits ein höherer Genauigkeitsgrad erzielt oder eine größere Anzahl von Eingangsziffern vorgesehen werden soll, können eine oder mehrere weitere Synchronisiereinrichtungen mit aufgenommen werden, wobei die Steuerung durch die Schalteinrichtungen 12 und 16 erfolgt. Obige Beschreibung ist dann im Sinne dieser möglichen Änderungen zu verstehen.If the required accuracy of operation can be achieved by using two synchronizers, the use of the synchronizer 15 is unnecessary. If, on the other hand, a higher degree of accuracy is to be achieved or a larger number of input digits is to be provided, one or more further synchronization devices can also be included, the control being effected by the switching devices 12 and 16 . The above description is then to be understood in terms of these possible changes.

Bei einer Einrichtung, in der die Synchronisiereinrichtung 15 linear wirkt, entspricht das wirksame Übersetzungsverhältnis zwischen dieser Synchronisiereinrichtung und der nächsten in Reihe der Anzahl von vollständigen Arbeitsspielen der feineren Synchronisiereinrichtung, die auf einen Arbeitsvorgang der gröberen Synchronisiereinrichtung treffen.In a device in which the synchronizer 15 linear acts, corresponds to the effective gear ratio between this synchronizer and the next in series the number of complete working cycles of the finer Synchronizer based on an operation of the coarser synchronizer meet.

Die Winkelverschiebung der Grobsynchronisiereinrichtung, die dem vollen Bereich der Dezimaleingabe entspricht, muß auf wenigstens eine halbe Umdrehung beschränkt werden, um zu gewährleisten, daß die Anfangsbewegung in der erforderlichen Richtung erfolgt. Dies bringt mit sich, daß die Binäreingabe zum Digital-Analog-Umwandler in ähnlicher Weise beschränkt werden muß, was dadurch erreicht werden kann, daß eine zusätzliche Binärstelle an der höchsten Stelle des Registers vorgesehen wird, das zu Anfang stets eine Null enthält und damit die Sinus- und kosinusförmigen Ausgaben des Digital-Analog-Umwandiers auf weniger als eine halbe Periode der Änderung der Größe begrenzt.The angular displacement of the coarse synchronizer that corresponds to the full Range of the decimal entry, must be limited to at least half a turn to ensure that the initial movement is in the required direction he follows. This entails the binary input to the digital-to-analog converter similarly, what can be achieved by an additional binary digit is provided at the highest point of the register, which always contains a zero at the beginning and thus the sine and cosine outputs of the digital-to-analog converter to less than half a period of the change in Size limited.

Während die Erweiterung des Binärregisters um eine Stelle ausreicht, um diesen Erfordernissen zu genügen, kann es in der Praxis manchmal von Vorteil sein, das Register um mehr als eine Stelle zu erweitern. Die Anzahl der Impulse, die durch den Verschiebeimpulsgenerator erzeugt werden, muß dabei der gesamten Anzahl von Speicherplätzen in dem erweiterten Register entsprechen.While the expansion of the binary register by one digit is sufficient, in order to meet these requirements, it can sometimes be an advantage in practice be able to add more than one digit to the register. The number of pulses which are generated by the displacement pulse generator must be the total number of memory locations in the extended register.

Nach obigen Ausführungen erfolgt die Eingabe der Dezimalziffern von Hand, es ist jedoch ohne weiteres möglich, sie aus einer Lochkarte oder einem Band einzugeben. Wenn ein gelochtes Band Verwendung findet, kann dieses durch den »Ableser« geführt werden, um die Dezimalziffern nacheinander, wie es für die Einrichtung gemäß der Erfindung erforderlich ist, einzuführen, wenn aber die Information parallel dargeboten wird, z. B. durch Lochkarten, wird zweckmäßigerweise eine elektronische Abtastung vorgesehen, um die Ziffern in der gewünschten Folge aufzunehmen.According to the above, the decimal digits of are entered Hand, however, it is easily possible to use a punch card or tape to enter. If a perforated tape is used, this can be checked by the "reader" be guided to the decimal digits sequentially as it is specified for the establishment the invention is required to introduce, but if the information is parallel is presented, e.g. B. by punch cards, an electronic one is expediently Scanning provided to pick up the digits in the desired sequence.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Lageregelung, bei der eine Dezimal-Digitaleingabe, die eine lineare oder Winkelstellung darstellt, auf die die Einstellung erfolgen soll, in eine entsprechende Binärdarstellung umgeformt wird und nach einer weiteren Umwandlung von Binär- in Analogform zur Steuerung eines Stellmotors und damit zum Antrieb einer Vorrichtung in die gewünschte Stellung dient, wobei eine Spannungsabweichung rückübertragen wird und zur Erzeugung der Spannung dient, die dem Stellmotor zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärinformation in einem Verschieberegister gespeichert ist und daß eine kontinuierliche Gruppe von Stellen im Speicher einschließlich der für die höchste Ziffer mit dem Digital-Analog-Umwandler nacheinander verbunden ist, um miteinander verbundene Drehfeldgeber für Grob- und Feinregelung zu erregen, die den Stellmotor steuern, wobei die Übertragung der Steuerwirkung von einem Grobdrehfeldgeber auf einen Feindrehfeldgeber bewirkt wird, während gleichzeitig eine Gruppe von Binärziffern geringeren Wertes vom Verschieberegister in die mit dem Digital-Analog-Umwandler verbundenen Stellen verschoben wird. PATENT CLAIMS: 1. Device for position control in which a decimal digital input, which represents a linear or angular position to which the setting is to be made, is converted into a corresponding binary representation and, after a further conversion from binary to analog form, to control a servomotor and thus, serves to drive a device in the desired position wherein a voltage differential is transferred back and serves to generate the voltage that is supplied to the servomotor, characterized in that the binary information is stored in a shift register and that a continuous set of locations in the memory including which is successively connected to the digital-to-analog converter for the highest digit in order to excite interconnected rotary field encoders for coarse and fine control that control the servomotor, the control effect being transmitted from a coarse rotary field encoder to a fine rotary field encoder, while g at the same time a group of binary digits of lesser value is shifted from the shift register into the places connected to the digital-to-analog converter. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Umwandler Wechselausgangsspannungen erzeugt, die den miteinander verbundenen Drehfeldgebern zugeführt werden und deren Größe mit der Digitaleingabe durch Sinus- und Kosinusbeziehung zusammenhängt. 2. Device according to claim 1, characterized in that that the digital-to-analog converter generates AC output voltages that correspond to each other connected Rotary field encoders and their size with the digital input by sinusoidal and cosine relation. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dezimaldigitaleingabe mit einer Tastatur (1) versehen ist, um aufeinanderfolgende Ziffern in abnehmender Stelle in das System einzuführen, wobei durch Loslassen einer jeden Taste (1) ein Verschiebeimpulsgenerator (10) beaufschlagt wird, um aufeinanderfolgende Impulse zu erzeugen, durch die die im Verschieberegister (5) gespeicherten Binärziffern über die Gesamtkapazität des Registers verschoben werden. 3. Device according to claim 2, characterized in that the decimal digital input is provided with a keyboard (1) in order to introduce successive digits in a decreasing position into the system, a displacement pulse generator (10) being applied by releasing each key (1), in order to generate successive pulses by means of which the binary digits stored in the shift register (5) are shifted over the total capacity of the register. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung mit der Spannung einer Bezugsstromquelle verglichen wird und die Steuerung über eine Schalteinrichtung (12) von einer Synchronisiereinrichtung auf eine andere übertragen wird, wenn die Differenz zwischen der Spannung der Bezugsquelle und der Steuerspannung ein Minimum beträgt, wobei ein Verschiebeimpulsgenerator (10) gleichzeitig mit der Betätigung der Schalteinrichtung beaufschlagt wird, um eine Gruppe von Binärziffern niedrigerer Stelle auf die höchste Stelle des Verschieberegisters (5) zu verschieben. 4. Device according to claim 2, characterized in that the control voltage is compared with the voltage of a reference current source and the control is transferred via a switching device (12) from one synchronizing device to another when the difference between the voltage of the reference source and the control voltage is on Minimum is, wherein a shift pulse generator (10) is acted upon simultaneously with the actuation of the switching device in order to shift a group of binary digits lower position to the highest position of the shift register (5). 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vervielfachungsglied (7) mit dem Verschieberegister (5) verbunden ist, durch das Binärziffern, die aus dem Register (5) durch den Verschiebeimpulsgenerator (10) entfernt wurden, zum Eingang des Registers rückgeleitet werden, nachdem sie mit Zehn multipliziert und den Binärziffern, die darin gespeichert sind, hinzuaddiert wurden. 5. A device according to claim 3, characterized in that a multiplier (7) is connected to the shift register (5) through which binary digits which have been removed from the register (5) by the shift pulse generator (10) are returned to the input of the register after they have been multiplied by ten and added to the binary digits stored in them. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstellungsglied (8) mit dem Verschieberegister (5) verbunden ist und daß ein Schalter (6) die Steuerung vom Vervielfachungsglied (7) auf das Rückstellungsglied (8) gleichzeitig mit der Übertragung der Steuerung des Stellmotors von einer Synchronisiereinrichtung auf die andere überträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, Jg. 1958, S. 116 bis 119; Zeitschrift »ETZ«, Ausg. B, Jg. 1958, S. 73 bis 75 Zeitschrift »Blast Furnace and Steel Plant«, Jg. 1958, S. 299 bis 302; »VDI-Zeitschrift«, Jg. 1958, S. 1566 bis 1576. In Betracht gezogene ältere Patente Deutsches Patent Nr. 1069 750.6. Device according to claim 5, characterized in that a resetting element (8) is connected to the shift register (5) and that a switch (6) controlling the multiplier member (7) to the resetting member (8) simultaneously with the transfer of control of the servomotor from one synchronizing device to the other. Publications considered: magazine "Werkstattstechnik und Maschinenbau", 1958, pp. 116 to 119; "ETZ" magazine, Issue B, vol. 1958, pp. 73 to 75 "Blast Furnace and Steel Plant" magazine, vol. 1958, pp. 299 to 302; "VDI-Zeitschrift", vol. 1958, pp. 1566 to 1576. Older patents considered German patent no. 1069 750.
DEB55657A 1958-11-25 1959-11-24 Device for position control Pending DE1121169B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1121169X 1958-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1121169B true DE1121169B (en) 1962-01-04

Family

ID=10875633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB55657A Pending DE1121169B (en) 1958-11-25 1959-11-24 Device for position control

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1121169B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2609640A1 (en) * 1975-03-12 1976-09-23 Honeywell Inc DIGITAL CONTROL SYSTEM

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069750B (en) 1958-03-26 1959-11-26 General Electric Company, Schenectady, N. Y. (V. St. A.) Arrangement for digital control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069750B (en) 1958-03-26 1959-11-26 General Electric Company, Schenectady, N. Y. (V. St. A.) Arrangement for digital control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2609640A1 (en) * 1975-03-12 1976-09-23 Honeywell Inc DIGITAL CONTROL SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2633846C2 (en) Numerical control device
DE1069750B (en) Arrangement for digital control
DE1299917B (en) Automatic program control device for machine tools
DE2111635C2 (en) Device for converting the phase position of a periodic input signal, which changes compared to a reference phase position, into a sequence of pulses
DE1538512B2 (en)
DE1588093A1 (en) Arrangement for the automatic control of machine tools
DE2632151C3 (en) Positioning control
DE1948490B2 (en) Circuit arrangement for the numerical control of the movement of an adjustable member along a trajectory, in particular for the numerical control of the movement of the tool or workpiece carrier of a machine tool
DE2111889A1 (en) Numerical control device
DE1538408B2 (en) NUMERIC PROGRAM CONTROL FOR CONTINUOUS PATH CONTROL FOR MACHINE DRIVES
DE1121169B (en) Device for position control
DE1763875A1 (en) Machine tool control system
DE2020072A1 (en) Positioning system
DE2560651C2 (en)
DE2148977C2 (en) Dimension comparator for machine tools
CH535456A (en) Circuit arrangement with at least one feed motor for machine tools
DE2109921A1 (en) Automatic digitization system
DE1138848B (en) Servo system for controlling drives for moving one body relative to another
DE1101581B (en) Process for digital position control
DE69025765T2 (en) METHOD FOR REWRITING CORRECTION DATA FOR SLOPE ERRORS
DE1638035B1 (en) ARRANGEMENT TO ENABLE AN OPTIONALLY ADJUSTABLE CORRECTION OF CONTROL NUMBERS FOR NUMERICALLY CONTROLLED MACHINE TOOLS
DE2255514B2 (en) GEAR GRINDING MACHINE WITH ELECTRICALLY CONTROLLED WORKPIECE SPINDLE DRIVE
AT214745B (en) Process for digital position control
DE1463254B2 (en) SERVO CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING THE MOVEMENT OF A MACHINE ELEMENT ALONG AN AXIS
DE1538513C (en) Arrangement for the numerical control of the adjustment of movable elements, in particular for the adjustment of the work piece or tool carrier of a machine tool