Программа-модель вместо электроники

                2020 год, Ноябрь

Вступление

Наш ЭНИМС (Экспериментальный научно- исследовательский институт металлорежущих станков) в конце   70-х годов был большим заведением с пятидесятилетней историей: 2500 сотрудников, несколько корпусов, экспериментальный завод Станкоконструкция, где рабочих было больше, чем в институте, филиалы в Одессе, Вильнюсе, Ереване, вычислительный центр, научно-техническая библиотека с 125000 томов, свой пионерский лагерь и базы отдыха. Теперь все это ликвидировано, как, впрочем, и все станкостроение бывшего СССР. В ЭНИМСе была также своя аспирантура и научно- технический Совет, который принимал к защите научно-технические диссертации.
Сотрудники  стремились сделать диссертацию, так как это сулило приличную прибавку к зарплате. Иначе, кто бы впрягался в такую каторжную работу, как ее написание. Впрочем, иногда встречались и другие мотивы: неуемное честолюбие, желание делать карьеру, научный интерес и некоторые другие. Я, например, стремилась выйти замуж за своего начальника, что категорически не поощрял моральный кодекс советского человека. Необходимо было сменить место работы. Но молодого специалиста, не отслужившую еще положенные три года по распределению после окончания института, взяли только в аспирантуру. Хочешь, не хочешь, а пришлось делать диссертацию.
Во главе ЭНИМСа – директор Васильев В.С.
В составе ЭНИМСа – отделы, каждый со своим начальником отдела.
В составе отдела – лаборатории, каждая со своим начальником лаборатории.
А в составе лаборатории – сотрудники: старшие и младшие научные сотрудники, инженеры, техники и т.п.

Цифровой следящий электропривод.

Изобретение, о котором речь пойдет ниже, -  один из видов следящих электроприводов, которые двигают разные узлы станков.

В привод входят: устройство ЧПУ (числовое программное управление, по-английски CNC, – такой шкаф размером с холодильник), вырабатывающее информацию о необходимой траектории движения узла станка, электродвигатель, датчик обратной связи, узел сравнения сигнала ЧПУ с сигналом датчика и электронная система регулирования, на входе которой сигнал узла сравнения, а на выходе электрический сигнал, запускающий двигатель.

В 1978 году, когда мы занялись этим делом, ЧПУ разрабатывали два конкурирующих отдела:
- отдел «ЧПУ на базе микро-ЭВМ» (для современного читателя: эта «микро» была выше меня), где начальник
Найдин Ю.В. [1]. 
- отдел «ЧПУ», где начальник отдела Розинов А.Г. В этом отделе лаборатория «Узлов сравнения». Там начальник лаборатории Тихомиров Э.Л. и младший научный сотрудник наш диссертант Васильев В.В. (Витя).
Кроме этих отделов в ЭНИМСе были:
- отдел «Электотехнический», где начальник Андреев Г.А. (порядочный человек, не примазывавшийся к чужим изобретениям; он трагически погиб, когда чинил у себя на даче что-то электрическое и попал под напряжение). В нем разрабатывалась электронная система регулирования приводом и работал старший научный сотрудник Пальцев А.В. - мой большой друг.
- отдел «Общих исследований», где я работала в  лаборатории «Электронноматематического моделирования и инженерных расчетов». Мой начальник Левин А.И.
 
Лирическое отступление.

Слова «общих исследований» и «электронноматематическое» воспринимаются сегодня несколько издевательски. Но из песни слова не выкинешь. На фото наша лаборатория. Слева две большие стойки – это «аналоговые вычислительные машины ЭМУ10», на которых и осуществлялось «Электронноматематическое моделирование» с помощью набора коммутирующими проводами некой электрической схемы – модели. Уже тогда легко можно было написать программу для ЦВМ, соответствующую аналоговой модели. Сейчас уже никто не выпускает аналоговых машин. Правда, я слышала, что параллельный вычислительный процесс аналоговых ЭВМ - сейчас модный принцип действия новейших цифровых ЭВМ. На фото есть и я (вторая справа), и  наш завлаб Левин.

Рабочий процесс.

История началась с того, что поссорились Юрий Владимирович Найдин с Эдуардом Львовичем Тихомировым. Подробностей ссоры я не знала, но только Юрий Владимирович пришел к моему начальнику Александру Исидоровичу Левину и спросил:
 
-А нельзя ли выкинуть к чертям собачьим узел сравнения, который делает Эдуард, и организовать это сравнение в моей микро-ЭВМ?
Левин тут же призвал меня и задал этот вопрос мне.
-А что! Можно попробовать, - легкомысленно согласилась я.

Задачка оказалась не такой простой. Дело было в том, что на выходе узла сравнения большую часть времени сигнал хаотично «болтался» около нуля, и цифро-аналоговый преобразователь, сигнал которого должен был направляться в электронный блок системы управления двигателя, выдавал   все, что угодно, кроме того, что нужно. Я добилась хорошего результата, но для этого пришлось рассмотреть порядка 20 разных логических ситуаций.
 
Я сдала работу начальству, но понимала, что этот цифро-аналоговый преобразователь вместе со всей сумасшедшей логикой нужно вообще выкинуть, а разность между задающим сигналом ЧПУ и сигналом датчика обратной связи в цифровой форме использовать как вход программы, моделирующей работу электронной системы регулирования. На выходе микро ЭВМ в этом случае нужно только формировать импульсы, зажигающие силовые тиристоры в цепи электродвигателя.

Модели регуляторов привода мы с Пальцевым уже давно разработали для его диссертации. В общем, дешево и сердито!

 Но!!! При таком подходе выбрасывался не только электронный узел сравнения, но и электронный регулятор привода. А что в этом случае должен был бы делать электротехнический отдел, а также лаборатория Тихомирова?

Пришла к Найдину советоваться.
Мне нравился очень артистичный Найдин. Не уверена, что он был хорошим инженером, но конечно, блестящим менеджером и легко схватывал суть дела. Помню уже с середины моей речи он стал посмеиваться, а потом сказал:
-электриков бери на себя, а мне уж придется налаживать отношения с Тихомировым. У кого-то из его сотрудников может получиться хорошая диссертация.
В результате «налаживания» передо мной появился Витя Васильев. Я же уговорила Пальцева поработать вместе. И мы втроем предстали перед Найдиным.
Он почесал в затылке:
-Ну, что с вами делать? У меня в кабинете стоит микро-ЗВМ. Есть письменный стол и два стула. А я уж перебьюсь как-нибудь.

И мы целый месяц работали в крошечном найдинском кабинете, куда Пальцев приволок двигатель с датчиком и блок силовых тиристоров. Для третьего стула места не было, поэтому кто-то сидел на столе рядом с вращающимся двигателем.

Работали весело. У Пальцева, как у всякого порядочного одессита, всегда куча веселых историй, да и Витя оказался обладателем завидного чувства юмора в стиле Черномырдина. Иногда забегал за своими бумагами из своего письменного стола Найдин и застревал на несколько минут в нашей развеселой компании.

Когда все устойчиво крутилось, мы разошлись по своим рабочим местам, а судьба нашей игрушки была передана в руки Вити, который заботился о публикациях, докладах и прочем.

Мы все понимали, что дело может пойти дальше витиной диссертации и превратиться в нечто промышленное, если весь наш программный блок будет решаться специализированным микропроцессором. Такие штуки только-только начали делать в Зеленограде – новейшем тогда центре советской электронной промышленности. Но это было вне нашей компетенции. Тут Тихомиров предпринимал какие-то шаги в этом направлении.

В 1979 году мы получили авторское свидетельство на «Цифровой следящий электропривод». Я помню текст заявки. Сама писала часть его. Видит бог, что там не было ничего, кроме реализованного мною, Сашей и Витей в кабинете Найдина.
А вот список авторов в том порядке, как они перечислены в авторском свидетельстве:
1. Васильев В.С. (директор ЭНИМС; ни у меня, ни у Моисея такого больше нет, чтобы САМ!!!),
2. Найдин Ю.В (зав. отдела. Этот все же по-моему имел право.),
3. Тихомиров Э.Л. (зав. лаборатории у Вити),
4. Левин А.И. (зав. лаборатории у меня),
5. Бейлин Л.П. (это я, старший научный сотрудник),
6. Розинов А.Г. (зав. отдела у Вити и Тихомирова),
7. Пальцев А.В. (старший научный сотрудник),
8. Решетилов И.Д. (инженер электротехнического отдела, помогал Пальцеву),
9. Васильев В.В. (Витя, младший научный сотрудник)
10, 11, 12. Криворук В.И., Васильев В.Я., Смирнов Е.А. (вообще не знаю, кто это) .

Мы сами придумали назвать наш следящий привод  «цифровым», так как функцию регулятора выполняла программа ЦВМ, в отличие от существовавшего регулятора с «аналоговыми» усилителями. Я не знаю, как сейчас реализуется регулятор подобного привода, но в интернете я нашла множество публикаций со словами «Цифровой привод».

В то время мои друзья из электротехнического отдела говорили: «Вы с Пальцевым сделали интересную штуку, но внедрять подобное доведется только нашим внукам».

Сейчас 2020 год. Мой внук делает дипломный проект для получения степени бакалавра в университете Беер Шевы. Он будет защищать систему управления электромобилем. Туда кроме электропривода входит и система управления, и лазерные датчики, отсчитывающие расстояние и скорость, и система задания траектории движения в режиме обучения человеком со смартфоном и в автоматическом режиме, когда траектория уже сформирована в режиме обучения. И это все делает один мальчик после трехлетнего курса обучения.

Может быть правильно, что ЭНИМС и советское станкостроение были разрушены?

Литература.
1.Найдин Ю.В.   http://oldlikesongs.narod.ru/new/index.htm