Цифровая следящая система

 

1. СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая первый триггер, реверсивный счетчик и последовательно соединенные генератор и й1ульсов и делитель частоты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродейI сгвия и пс 1ехоза11ппценирсти, в нее введены первый элемент И, формирователь импульсов, второй триггер и последовательно соединенные коммутатор кодов и арифметическое устройство, выход которого подключён к второму входу делителя чао тоты, второй вход - к выюду второго триггера и к управляющему входу коммутатсфа кодов, ииформационные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счетчика , причем выход генератора импульсов через формирователь импульсов и реверсивный счетчик подключен к первому входу второго триггера, второй выход формирователя импульсов через первый элемент И в пе{шый трштер -« к второму и третьему входам реверсивного счетчика, а третий выход - к третьему входу арифметического устройства, первый вход сио темы соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к выходу системы, второй вход системы - с вторыми входами первого и второго триггеров, с четвертым входом реверсивного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с третьим вкошял делителя частоты, а третий вход системы - с третьим входом формирователя . импульсов, четвертый вход которого подключен к заыходу делителя частоты.. 2.Система по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что формирователь импульсов содержит второй И, первый вход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, а выходс первым выходом формирователя импутшсов и через первый счетчик импульсов и (О третий триггер - со вторым входом второго элемента И, причем второй, третий и четвертый входы формирователя импульсов подключены соответственно к втоi рому и третьему входам первого счетчика .импульсов и к второму входу третьего триггера, а второй и третий выходы к вь1ходу третьего триггера и к выходу первохч) счетчика импульсов. 3.Система по п. 1, о т л и ч а ю « , Ю щ а я с я тем, что делитель частоты содержит последовательно соединенные тре тий элемент И, второй счетчрк импульсов О) И четвертый элемент И, выход которохх) подключен к выходу делителя частоты и через пятый элемент И - ко BTOpCKviy вхо ду второго счетчика импульсов, причем первый, второй и третий входы делителя частоты соединены соответственно с вторым входом пятого элемента И, с пер- . вым V. вторым входами третьего элемеи. та И.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у у (Ь 05 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3370117/18 24 (22) 29-1 2.81 (46) 15.04.83. Бюл. Ж 14 (72) А. Т,Антипов и Е.И.Черниенко (71) Научно-производственное объединение «Рудгеофизика (53) 62 50 (088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 407277, кл. 6 05 В 11/26, 1971.

2. Авторское свидетельство- СССР

:Ж 809059, кл. G 05 В 11/26, 1976

: (прототип). (54)(57) 1. ЦИФРОВАЯ,СЛЕДЯЩАЯ

СИСТЕМА, содержался первый триггер, реверсивный счетчик и последовательно

: соединенные генератор импульсов и делитель частоты, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродей: :ствия и помехозащищенности, в нее вве: дены первый элемент И, формирователь . импульсов, второй триггер и последовательно соединенные коммутатор «одов и арифметическое устройство, выход которого подключен к второму входу делителя частоты, второй вход - к выходу второго .триггера и к управляющему входу коммутатора кодов, информационные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счетчика, причем выход генератора импульсов, через формирователь импульсов и ревер: сивный счетчик подключен к первому sxo ду второго триггера, второй выход формирователя импульсов через перый элемент

И и первый триггер к второму и треть ему входам р юерсивного счетчика, а третий выход - к третьему входу арифме тического устройства, первый вход сисьтемы соединен с вторим входом первого

„„SU„„1012196 элемента И, выход которого .подключен

K выходу снстемы1 второй Вход системы с вторыми входами первого и второю триггеров, с четвертым входом реверсивного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с третьим входом делителя частоты, а третий вход системы - с третьим входом формирователя . импульсов, четвертый вход которого подключен к выходу делителя частоты.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ю «« щ а я с я тем, что формирователь импульсов содержит второй элемаИт И, первый вход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, а выходс первым выходом формирователя импуль ® сов и через первый счетчик импульсов и третий триггер - со вторым входом второго элемента И, причем второй, тре у тий н четвертый входы формирователя импульсов подключены соответственно к вто рому и третьему входам первого счетчика ,импульсов и к второму входу третьего триггера, а второй и третий выходы к выходу третьего триггера и к выходу первого счетчика импульсов.

3. Система по п. 1, î r л и ч а ю ««, m аs я s с o я s тTеeмM, что делитель частоты со держит последовательно соединенные тра тий элемент И, второй счетчик импульсов;4© и четвертый элемент И, выход которого Ж подключен к выходу делителя частоты и через пятый элемент И - ко второму входу второго счетчика ампульсов, причем первый, второй и третий входы делителя частоты соединены соответственно с вторым входом пятого элемента И, с пер вым и вторым входами третьего элемен ; та И.

1 10121

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в геоакустике для автоматического выделення геофизических сигналов, отраженных от дна мо рей и океана. 5

Известна цифровая следящая система, содержащая генератор, подключенный через преобразователь "временной интервал код, преобразователь код - напряжение, усилитель, исполнительный орган и объ 10 ект к фазовращателю; формирователь им пульсов начальной установки, соединенный через триггер и элемент И с входом счет чика, и формирователь фазовых импульсов, подключенный через схему сравнения ко 15 второму входу преобразователя «времен» ной интервал - код (1).

Недостатком известной системы яв ляется низкое быстродействие, так как оно содержит механические узлы. 20

Наиболее близкой к изобретению цо технической сущности является цифровая следящая система, содержащая триггер, реверсивный счетчик и последовательно соединенные генератор импульсов и де- 25 литель частоты f 2).

Недостатками этой системы являют ся относительно низкие быстродействие и помехозащищенность, так как за один период входного сигнала импульсы на выходе делителя смещаются во времени на один период следования импульсов на выходе генератора и отсутствует "временное стробнрование входного сигнала.

Цель изобретения - повышение быст

35 родействия и помехозащищенности.

Указанная цель достигается тем, что в цифровую следящую систему sac дены первый элемент И, формирователь импульсов, второй триггер и последо-..вательно соединенные коммутатор кодов и аРифметическое устройство, выход ко торого подключен к второму входу делителя частоты, второй вход - к выходу втоРого триггера и к управляющему вхо- 45 ду коммутатора кодов, информационные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счетчика, причем выход генератора им пульсов через формирователь импульсов и реверсивный счетчик подключен к пер50 вому входу второго триггера, второй выход формирователя импульсов через первый элемент И и первый триггер к второму Ъ третьему входам реверсивного счетчика, а третий выход - к третьему входу арифметического устройства, первый

sxoA системы соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к выходу системы, второй вход системы с вторыми входами первого и второго триггеров, с четвертым входом реверсивного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с третьим входом делителя частоты, а третий вход системы - с третьим входом формирсеа» теля импульсов, четвертый вход которого подключен к выходу делители частоты.

Кроме того, формирователь импульсов содержит второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом фор мирователя импульсов, а выход - с первым выходом формирователя импульсов и через первый счетчик импульсов и третий триггер - с вторым входом второго эле» мента И, причем второй, третий и четвертый входы формирователя импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам первого счетчика им» пульсов и ко второму входу третьего триггера, а второй и третий выходык выходу третьего триггера и к выходу первого счетчика импульсов.

Делитель частоты содержит последовательно соединенные третий элемент И, второй счетчик импульсов и четвертый элемент И, выход которого подключен к выходу делителя частоты и через пятый элемент И - к второму входу второго счетчика импульсов, причем первый, второй и третий входы делителя частоты соединены соответственно с вторым вхо дом пятого элемента И, с первым и вторым входами третьего элемента И.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифровой следящей системы; на фиг. 2временные диаграммы сигналов на выходах функциональных элементов.

Схема. содержит первый триггер 1, реверсивный счетчик 2, коммутатор кодов 3, арифметическое устройство 4, делитель частоты 5, генератор импульсов 6, формирователь импульсов 7, вто рой триггер 8, первый элемент И 9,, первый счетчик импульсов 10, третий ,триггер 11, второй элемент И 12, второй счетчик импульсов 13, четвертый, цятый и третий элементы И 14,15 и 16, первый, второй и третий входы системы

17,18 и 19, выход системы 20.

Работа системы происходит следующим образоме

Опорный импульс с входа 18 устанавливает в состояние 0 реверсивный счетчик {PC) 2 и триггер 8, в состояние 1" триггер 1, записывает начальный код К с входа 19 в счетчик 10 формирователя импульсов (ФИ) 7 и перь2196 4

2S

3S

3 1-01писывает содержимое ари метического устройства (АУ) 4 через элемент И 16 в счетчик 13 делителя частоты (ДЧ) 5.

Элемент И 15 открывается, так как але мент И 14, выполняющий функцию дешифратора.хода ОО....О, вырабатывает разрешающий потенциал после записи со. держимого АУ 4 в счетчик 13. Импуль сы, поступающие с выхода генератора 6, проходят через элемент И 15 и уменьшают содержимое вычитающего счетчика

13. B момент равенства содержимого счетчика 3 ходу 00....0 срабатывает элемент И 14, выходная команда которо го закрывает элемент И 15, останавли",вая ДЧ 5. По заднему фронту импульса

;с выхода элемента И 14. устанавливается в состояние 1 триггер 11 ФИ 7, разрешая прохождение импульсов генератора 6 через элемент И 12 на вход j0 счетчика 10 и на счетный вход РС 2.

Потенциал с выхода триггера 11 открывает элемент И 9. Так как триггер 1 в состоянии 1 переключает PC 2 в ре жим Сложение", то реверсивный счетчик

2 производит подсчет импульсов, поступающих с выхода элемента И 12, одновременно со счетчиком 10. Импульс переполнения счетчика 10 усташвливает триггер 11 в состояние О, который захрывает элементы И 12 и 9, прехращая формирование пачки, содержащей четное число импульсов.

Если во время формирования пачки импульсов (элемент И 9 открыт) на входе 1 7 отсутствует входной сигнал, то триггер 1 остается в состоянии 1, все импульсы пачки PC 2 подсчитывает а режиме .Сложение, триггер 8 включает

АУ4 в режим Сложение и разрешает прохождение через коммутатОр ходов (KK)3 на АУ4 содержймого РС2 в прямом коде с одновременным делением на 2 (сдвиг содержимого РС2 на один разряд в сторону младших разрядов).

Импульс переполнения счетчика 10 при бавляет содержимое РС 2 х содержимому

АУ4, увеличивая время задержки до начала формирования пачки импульсов в следующем цикле.

Если во время формирования пачки импульсов на входе 17 появляется входной сигнал, то он проходит через элемент И 9 на выход системы 20 и устанавливает триггер 1 в состояние О, переключая РС 2 в режим Вычитание, т.е. РС2 часть времени работает на "

"Сложение, а часть -. на "Вычитание . . При этом возможны три случая: РС2 половину длительности пачки импульсов работает на Сложение, половину - на

"Вычитание; большую часть времени длительности пачки РС2 работает на

Сложение, меньшую - на Вычитание"; меньшую часть времени длительности пачки РС2 работает на Сложение, большую - На вычитание .

В первом случае числа импульсов, прошедшие на Сложение и на Вычи- тание, равны (число импульсов в пачке четное). Суммарный ron PC2 после окончания пачки будет 00....0. Следовательно, по импульсу переполнения счет чика 10 содержимое АУ4 не изменится (фиг. 2а) и время задержки до начала формирования пачки импульсов в следу ющем цикле останется прежним. с

Во втором случае число импульсов, прошедшее на сложение в РС2, равно (фиг. 2б)

"с= Р где И - число импульсов, приходящееся на половину длительности nas ки;

P - смещение входного сигнала на входе 17 от середины пачки импульсов. Тогда число импульсов, прошедшее на вычитание в РС2, будет равно

К =и -р, а счетчик 2 зафиксирует разностщай код, обусловленный сдвигом по фазе сигнала на клемме 17 относительно середины пачки, равный

Я = p l-p-5+p =- ф, т.е. сигнал ошибки, зафиксированный

РС2, равен .удвоенной величине смеп ения входного сигнала относительно сере. дины пачки импульсов. Выходной код

РС2 делится на 2 сдвигом содержимого

РС2 на один разряд в сторону младших разрядов на входе КК3. Так как триггер

8 не изменил своего состояния, то-через

ККЗ на вход АУ4 поступае прямой код, равный величине сигнала ошибки Р, хоторый по импульсу переполнения счет» чика 10 складывается с содержимым

; АУ4. Следовательво, в следующем цикле время задержки до начала формирования пачки импульсов увеличится на P nepu одов следования импульсов на выходе ге нератора 6. В результате чего сигнал иа входе 17 совпадает с середимьй пачки импульсов (фиг. 2а).

S 1 012

И третьем случае число импульсов, прошедшее на сложение в РС2, равно (фиг. 2в)

Nc"- И-9, rae ф сдвиг по фазе снгнала на клем» ме 17 cn íîñèòâëüíî середины пачки, тси lla число импульсов, прошедшее на выл. танке в РС2, будет ее

И =И+ф те4е сигнал ошибки зафикснрованный РС2 равен .

Й р"- И-с -М-+ =

При этом-трнггер 8 устанавлнваетсй в состсмйие "1, переключает АУ4 в режнм

" Вычнтанне н разрешает прохожденне обратного кода равного величине снгнала .ошибки ф через ККЭ на вход АУ4. Им 20

196 d пульс переполнения счетчика 10 вычита. ет код ошибки нз содержимого АУ4. В следующем цикле время задержки до на» чала формирования очки импульсов уменьшится на велнчннуф, в реэульта те чего сигнал на входе 17 совпадает с серединой пачки импульсов.

При отсутствии сигнала sa входе 17 ио время формнровання пачки Импульсов система цереходнт в режим «Понск, так как содержимое АУ4 от цнкла к циклу

Непрерывно увелнчнвается, следователь но, непрерывно увеличнвается время задержки до начала формирования оче редной пачкн ямпульсов»

Высокое быстродействие системы при вхождении в синхроннэм, а также повью шенная помехоустойчивость позволяет достичь определенный текннксьекономи ческий эффект в случае ее применения.

1012198

Ье иа 18

gpss. g ИкиО 17(2Ю !

Кюммп17(20)i

8bIx. 11 юли, 11

g,esca !И) ч

ВНИИПИ Заказ 27S9/57 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4