Цифро-аналоговая следящая система

 

ЦИФРОАНАЛОГОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ .СИСТЕМА, содержащая функциональный преобразователь, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напряжения, вторые входы к входам системы, а выход - к входу первого усилителя, и последовательно соединенные вращающийся трансФорматор , второй усилитель и двигатель , вал которого механически связан с ротором вращающегося трансформатора , отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы. , в нее введены дешифратор и ключи, причем входы дешифратора подключены к входам системы, соответствующим старшим разрядам, первый выход - к управляющим входам первого и второго ключей,.второй выход - к управляющим выходам третьего и четвертого клюу чей, а третий выход - к управляющим вводам пятого и шестого клюней, выходы которых соединены с синусной обмоткой вращающегося трансформатора, первые входы - с первыми выходами первого, и второго ключей, а вторые входы - с первым выходом первого усилителя , второй выход которого подключен к входу первого ключа, вторым выходом соединенного с вторым выходом второго ключа и с первыми вхо (Л дами третьего и четвертого ключей, вторые входы которых подключены к с первому выходу первого усилитЪля, а выходы - к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, причем вход второго ключа соединен с выхо;дом генератора опорного напряжения. Код от цвн ю со 4; 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1029143

3(59 G 05 В 15 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i;„: "- - ";-.-:1

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е"тт

I. (21) 3355280/1 8-24 (22) 19.11.81 (46) 15.07.83. Бюл. Р 26 (72) В.В.Диомидов,. A.B.Румянцев, A.В.Усков.и Э.И,Яровой (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 807228, кл. С 05 В 13/33, 1978.

2. Ахминжанов A.A. Высокоточные системы передачи угла. автоматических устройств. М., "Энергия", 1975, с. 286 (прототип). (54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ .СИСТЕМА, содержащая функциональный преобразователь, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напряжения, вторые входык входам системы, а выход — к входу первого усилителя, и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, второй усилитель и двигатель, вал которого механически связан с ротором вращающегося трансформатора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, в нее введены дешифратор и ключи, причем входы дешифратора . подключены к входам системы, соответствующим старшим разрядам, первый выход — к управляющим входам первого и второго ключей, второй выход — к управляющим выходам третьего и четвертого клю чей, а третий выход — к управляющим входам пятого и шестого ключей, выходы которых соединены с синусной обмоткой вращающегося трансформатора, . первые входы - с первыми выходами первого. и второго ключей, а вторые— входы - с первым выходом первого усилителя, второй выход которого подключен к входу первого ключа, вторым выходом соединенного с вторым вы- щ

Р ходом второго ключа и с первыми входами третьего и четвертого ключей, вторые входы которых подключены к первоыу выходу первого усилителя, а выходы — к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, причем Я вход второго ключа соединен с выходом генератора опорного напряжения.

1029143

Изобретение относится к автомати. ческому управлению и может быть использовано для построения корабельных систем автоматики и трансляции информации, использующих цифровые вычислительные машины (ЦВМ).

Известно устройство позиционного программного управления, содержащее блок задания, дешифратор, коммутатор, датчик обратной связи, усилитель и привод, механически связанный с датчиком обратной связи (1 J.

Недостатком известного устройства является сложность.

Наиболее близким к изобретению является цифроаналоговая следящая система, содержащая функциональный преобразователь, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напряжения, вторые входык входам системы, а выход — к выходу первого усилителя и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, второй усилитель и двигатель, вал которого механически связан с ротором вращающегося трансформатора.

Кроме того, система содержит второй функциональный преобразователь и усилитель (2 3.

Выход ЦВМ подключен к цифровым входам функциональных преобразователей, выходы которых соединены с вхо-., дами усилителей, а выходные напряжения которых изменяются по синусному и косинусному законам от кода угла

0 Upn 5 пЫ (1)

02 = Ооп СозоЕ

Выходы усилителей соединены соответственно со статорными обмотками синусно-косинусного вращающегося трансФорматора (СКВТ ). Роторная обмотка СКВТ соединена с входом усилителя следящей системы, выход которого подключен к управляющей обмотке двигателя. Двигатель через редуктор механически связан о ротором CKBT.

При подаче 0< и U на-синусную и косинусную статорные обмотки СКВТ в роторной обмотке возникает напряжение. Ротор автоматически под действием следящей системы устанавливается в положение, при котором напряжение в роторной обмотке равно нулю, Угол поворота соответствует углу at. задаваемому кодом от ЦВМ.

Положение ротора зависит от отношения напряжений на статорных обмот ках СКВТ

tg ck

U2

Недостатком такой системы являнтся сложность, объясняющаяся наличием двух функциональных преобразователей и двух линейных усилителей.

Целью издбретения является упрощение системы, l

15 торные обмотки СКВТ, связаны тангвн40 циальной зависимостью

65

Укаэанная цель достигается тем, что в систему введены дешифратор и ключи, причем входы дешифратора подключены к входам системы, соответствующим старшим разрядам, первый выход — к управляющим входам первого и второго ключей, второй выходк управляющим выходам третьего и чет вертого ключей, а третий выход — к управляющим входам пятого и шестого ключей, выходы которых соединены с синусной обмоткой вращающегося трансформатора, первые входы — с первыми выходами первого и второго ключей, а вторые входы . — с первым выходом первого усилителя, второй выход которого подключен к входу первого ключа, вторым выходом соединенного с вторым выходом второго ключа и с первыми входами третьего и четвертого ключей, вторые входы которых подключены к первому выходу первого усилителя, а выходы - к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, причем вход второго ключа соединен с выходом опорного генератора.

На фиг. 1 изображена структурная схема цифроаналоговой следящей системы; на фиг. 2 — диаграмма напряжений на статорных обмотках СКВТ.

Предлагаемое устройство содержит функциональный преобразователь 1„ усилитель 2, дешифратор 3, СКВТ 4, усилитель следящей системы 5, двигатель б генератор опорного напряжения 7 и ключи 8-13.

Напряжения, поступающие с функциональных преобразователей на ста0. = 02 ВЯЫ, где О < с < 45О

Если принять U . = Ооп,то получим систему напряжений, подаваемых на статочные обмотки CKBT

01 Uon tg !

"on равноценную по действию на электромехайическую следящую систему системе напряжений (1 ), но справедливую только для первого октанта (0-45 ).. Для второго октанта система напряжений имеет вид

0 = U

"2 = Ооп ° «g(45 +о() (3)

Учитывая, что функции tg о(,и ctg(45+ с ) имеют ось,симметрии, проходящую через точку d = 45 параллельно оси ординат, значения функции ctg (45 о + oC) могут быть заменены на значения функции tg(45o - о() .

Код угла (45 - d) может быть получен образованием обратного кода от кода угла с4. Тогда система напряжений (3 ) для второго октанта имеет вид

1029143

ВНИИПИ Заказ 4977/45 Тираж 874 Подписное филиал ППП "Патент ", r.Óæãoðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4:

"on . О = оп яоЬа

Аналогично можно записать системы напряжений для остальных октантов.

Для работы по описанному алгоритму код угла удобно представить в виде двух частей, три старших разряда определяют октант, а котором находится угол с, а оставшиеся младшие разряды определяют угол d диапазон изменения которого (0-45 ).

Таким образом, для того чтобы сформировать систему напряжений для статорных обмоток СКВТ, эквивалентную системе напряжений (1), достаточно иметь один функциональный преобразователь код-напряжение; реализующий тангенциальную зависимость ,для углов первого октанта, а ключи, подключающие статорные обмотки СКВТ либо к функциональному преобразователю, либо к источнику опорного напряжения и осуществляющие смену поляр . ности.их включения. Младшие, разряды кода, соответствующие диапазону изменения угла (О450) поступают на функциональный преобразователь 1, на выходе которого появляется напряжение, соответствующее тангенсу угла, которое через усилитель мощности 2 поступает на вход первого ключа 8. В зависимости от значения трех .старших разрядов кода угла ключи осуществляют подключение статорных обмоток CKBT к выходу усилителя или к генерато-, ру опорного напряжения, реализуя тем самым подачу на обмотки СКВТ напряжений U и U в соответствии

10 2 с диаграммой (фиг. 2), .

Под действием напряжений U„ и, U в роторной обмотке СКВТ возни« кает напряжение; соответствующее

2 величине рассогласования, которое усиливается усилителем 5 и подается на двигатель 6. Двигатель 6 пе» ремещает ротор CKBT 4 в положение, при котором напряжение в роторной обмотке равно нулю. Угол поворота

20 соответствует углу, задаваемому коду от ЦВМ.

Таким образом, исключение второго функционального преобразовате 25 ля, реализация которого достаточно сложна, .позволяет упростить систему в целом, что дает определенный технико-экономический эффект..