[其他]高效能动态处理过程用的数字控制系统

权利要求书

1、高效能动态处理过程用的一种数字控制系统，该数字控制系统具有：

甲)一粗插补器(1)，用以输出待考虑的轨线元素(L、X、Y、Z、C)和过程参数(S，K)；

乙)至少一精插补器(2)，连接在粗插补器(1)的下游侧，用以对轨线元素(L、X、Y、Z、C)连同有关控制系统进行精插补；和

丙)一中间存储器(3)，

其特征在于：

丁)粗插补器以与时间范围无关的方式但作为轨线轮廓几何条件的函数进行粗插补；

戊)精插补器(2)随粗插补器(1)以与时间无关的方式工作；

已)粗插补器(1)和精插补器(2)之间的数据交换没有共同的固定时间范围，为此

庚)精插补器(2)的中间存储器(3)系设计成用以中间存储粗插补器(1)所输出的若干轨线元素(L、X、Y、Z、C)，也用以中间存储过程参数(S，K)；

辛)精插补器(2)的控制系设计成控制系统(4)，该系统与粗插补器(1)在时间上无关，且进行精插补程序，控制着中间存储器(3)，并独立实时地输出过程参数(S，K)。

2、根据权利要求1的数字控制系统，其特征在于，粗插补器（1）实质上是一个可编程的电子计算机。

3、根据权利要求2的数字控制系统，其特征在于，粗插补器（1）实质上是一个可按标准语言编程的个人电子计算机。

4、根据1至3任一权利要求的数字控制系统，其特征在于，粗插补器系用以用浮点运算法无需使用三角函数进行计算而设计的。

5、根据1至4任一权利要求的数字控制系统，其特征在于，粗插补器具有一数字单片浮点处理器或一信号处理器。

6、根据1至5任一权利要求的数字控制系统，其特征在于，粗插补器（1）如此计算轨线元素（L、X、Y、Z、C），使得在连接毗邻插补空间诸点（P1、P2）的矢量长度中只容许那些能确保矢量与待插补的轮廓之间的最大间距（轨线误差E）不超过预定值的矢量长度（L）存在。

7、根据权利要求6的数字控制系统，其特征在于，粗插补器系这样设计，使得：

甲）当计算轨线元素（L、X、Y、Z、C）时，只容许那些在精插补器（2）中对任何矢量位置在轴向分量（X、Y、Z、C）中不产生最终误差的矢量长度（L）存在;

乙.1）容许的矢量长度（L）系借助于数字模拟或精插补器（2）的运行测试确定的，且

乙.2）以表格的形式存储在粗插补器（1）中。

8、根据权利要求6或7的数字控制系统，其特征在于，粗插补器（1）系这样设计，使得：

甲）当计算轨线元素（L、X、Y、Z、C）时要考虑计算后面的轨线元素（L、X、Y、Z、C）时需要对精插补器（2）进行量化的过程中产生的舍入误差;

乙）在每次计算轨线元素（L、X、Y、Z、C）之前要检查是否能用容许的矢量长度（L）到达轨线终点，且在此情况下，选择最终轴向分量（X、Y、Z、C）使最终误差变为零。

9、根据6至8任一权利要求的数字控制系统，其特征在于，粗插补器（1）系这样设计，使其能将计算出来的轨线元素（L、X、Y、Z、C）乘以一个表示精插补器（2）连续对矢量长度（L）进行插补的频度的系数（N）

10、根据6至9任一权利要求的数字控制系统，其特征在于，精插补器（2）包含至少一个带计数器（50）的可编程分频器（脉冲重复频率倍增器（5））、轴向分量寄存器（X/L、Y/L、Z/L、C/L）和一“异”电路，其中：

甲）计数器具有：

甲.1）一用已定的矢量长度（L）编程用的输入端;

甲.2）一伺服轨线系时钟信号（T）的时钟输入端（51）;和

甲.3）一伺服方向信号（R）的方向输入端（52）;

乙）各轴向分量寄存器（X/L、Y/L、Z/L、C/L）具有额外方向信息的一个输入端和一个轴向轴出端（TX、TY、TZ、TC）;

丙）“异”电路具有若干门，各门在其一输入端对伺服方向信号（R）起反应，且在其另一输入端对在各情况下有关的轴向分量寄存器（X/L、Y/L、Z/L、C/L）起反应，从而确定轴向输出（RX、TX、RY、TY、RZ、TZ、RC、TC）的运动方向（RX、RY、RZ、RC）。