2. Составление алгоритма управления роботом.

Граф функционирования привода робота будет иметь вид :

Применительно к системе управления этот граф можно переписать следующим образом:

Таблица 1

Таблица истинности:

Точка или отрезок	Входы					Выходы
	X1	X2	X3	X4	Y1		Y2
O	0	1	1	0	0		0
OA	0	0	1	0	0		0
A	1	0	1	0	0		1
AB	1	0	0	0	0		1
B	1	0	0	1	1		1
BC	0	0	0	1	1		1
C	0	1	0	1	1		0
CO	0	1	0	0	1		0

На основе графа функционирования систему управления можно описать следующими структурными логическими формулами в виде дизъюнкции конъюнкций:

После минимизации ДНФ получим конечные выражения:

3. Составление принципиальной электрической схемы цифровой

системы управления приводом робота.

Реализовать полученные логические зависимости можно либо тра­диционным путем проектирования специализированной логической струк­туры, либо путем программирования универсальной логической струк­туры (микропроцессора).

На рис. 3 показан пример реализации систе­мы управления структурным путем с использованием электронных логических элементов. Эта система будет обеспечивать подачу на привод, робота сигналов, реализующих заданный цикл движений. При необхо­димости обеспечения другой последовательности движений в цикле или иного цикла структура должна быть изменена.

Д

DD2.1

остоинством структур­ной реализации является отсутствие избыточности элементов и функций, что обеспечивает простоту и достаточно высокую надежность схемы. Однако эта простота приводит одновременно к малой гибкости (способности к перестройке) системы управления.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема цифровой системы управления

приводом робота на логических элементах

Составим принципиальную электрическую схему цифровой системы управления приводом робота на логических элементах в программе LOGO и проверим её работу в соответствии с таблицей истинности:

Рис. 4. Схема программирования контроллера в программе LOGO

Вывод: Принципиальная электрическая схема цифровой системы управления приводом робота на логических элементах работает в соответствии с таблицей истинности.

4. Описание микропроцессорной системы управления приводом робота.

Достоинством структур­ной реализации является отсутствие избыточности элементов и функций, что обеспечивает простоту и достаточно высокую надежность схемы. Однако эта простота приводит одновременно к малой гибкости (способности к перестройке) системы управления.

В качестве логической схемы, реализующей полученные выше структурные формулы системы управления, можно использовать и микропро­цессор. Микропроцессор оперирует с машинным словом в виде двоичного числа (кода) определенной разрядности. Значение двоич­ного разряда числа представляется при этом электрическим напряже­нием высокого (1) и низкого (0) уровня. Наиболее распространенные микропроцессоры имеют длину машинного слова в восемь бит (1 байт). Будем рассматривать входные сигналы системы управления X1, Х2, Х3, Х4 как некоторый двоичный код и припишем логические значения этих сигналов битам машинного слова (В- обозначение бита):

Бит машинного слова	В7	В6	В5	В4	В3	В2	В1	В0
Содержание бита	0	0	0	0	Х4	Х3	Х2	Х1

Аналогично в виде двоичного кода можно представить и выходные сигналы системы управления:

Бит машинного слова	В7	В6	В5	В4	В3	В2	В1	В0
Содержание бита	0	0	0	0	0	0	У2	У1

Запись единицы в бите означает активный уровень соответствующего входного или выходного сигнала, запись нуля – отсутствие активного уровня сигнала. Двоичный код входных сигналов будем хранить в регистре ввода микропроцессо­ра, а двоичный код выходных сигналов - в регистре вывода.

Структуру системы управления с микропро­цессором можно представить в виде, показанном на рис. 5.

Усилители выходных сигналов использованы для согласования слаботочных логических выходов микропроцессора с мощной на­грузкой (электромагниты управ­ления распределителей). В памяти микропроцессора хранится программа, которая позволяет ему реализовать логические формулы, описывающие управление роботом.

Для реализации управления рассматри­ваемым циклом движений робота схема алгоритма работы микропроцессора показана на рис. 6.

Микропроцессор обращается к регистру ввода и осуществля­ет ввод двоичного кода Х со­стояния датчиков обратной свя­зи (блок 1). Затем в блоках 2 и 3 вычисляется значение логических функций М и L , соот­ветствующих функциям У1 и У2; при этом В1 - содержимое соот­ветствующего бита машинного слова.

Значения вычисленных логи­ческих функций проверяются в блоках 4 и 7, и если они равны единице, то в соответствующий бит регистра вывода также запи­ сывается единица, если же функ­ции равны нулю, то в биты регистра вывода также записывают­ся нули. Это обеспечит нали­чие на выходах системы управле­ния управляющих сигналов, оп­ределяющих выполнение текущего элемента цикла движений робота. Задержка времени (блок 10), которая реализуется в виде подпрограммы работы микропроцессора, введена для получения требуемой периодичности опроса датчиков. По­скольку микропроцессор работает с тактовой частотой около 2 МГц, то без этой задержки ввод и вывод информации происходил бы излишне часто.