Устройство для получения сигнала рассогласования двух импульсных последовательностей

 

ОПИСАНИЕ <1ц„„., ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 29.03.73 (21) 1901688/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51) M. Кл.

5 06 f 7/02

Государстоенный номнтет

Совета Мнннстрао СССР но делам нзобретеннй н открытой

Опубликовано 25.07.75.Бюллетень № 27 (5З) УДК 681.3 (088.8) Дата опубликования описания 05.06.75 (72) Автор изобретения

10. Н. Боголюбов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИГНАЛА РАССОГЛАСОВАНИЯ

ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления приводами.

Известно устройство для получения сигнала рассогласования импульсных последовательностей для следящего привода, содержащее счетчики, выходы которых соединены с входами элементов И-HE", а их входы через элементы И" подключены ip к шинам обоих импульсных последовательностей, триггеры и элементы И-HE", 2И-ИЛИ".

Цель изобретения - сокращение оборудования и повышение надежности его работы.

Сущность изобретения заключается в том, что выход первого элемента "И-HE" подключен к первым входам второго элемента "2И-ИЛИ" и третьего элемента

-HE, вторые входы которых соединены 20 с нулевым выходом триггера старшего разряда счетчика, третий вход второго элемента "2И-ИЛИ" соединен с нулевым выходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом четвертого эле - 25 мента И-НЕ" и с шиной установки нуля счетчика, а его единичный вход подключен к маркерной шине первой импульсной после- довательности; выход третьего элемента

-HE" соединен с вторым входом второго элемента «И-НЕ", выход которого подключен к первому входу четвертого элемента, "И-НЕ" к второму входу которого подключена маркерная шина второй импульсной последовательности.

На чертеже приведена схема устройства, в котором обе импульсные последовательности поступают с задающей и принимающей осей импульсного сидящего привода.

Устройство состоит из элемента "И-НЕ

1, на вход которого поступают импульсы нулевого положения задающей оси. Выход элемента 1 соединен с шиной установки нуля реверсивного счетчика 2 и с входом элемента -HE 3, образующего совместйо, с элементом И-НЕ" 4 статистический триг- . гер, на единичный вход которого поступают импульсы нулевого положения принимающФ оси.

Выход элемента 4 соединен с входом элемента "2И-ИЛИ» 5, на входы которого по4783О1 ступают угловые импульсы задающей и прикимаюшей осей, а выход соединен с входом реверсивного счетчика 2. Инверсные выходы разрядов счетчика, кроме старшего, соединены с входами элемента "И, 43Е" 6, выход которого соединен с входом элемента 2И-ИЛИ 7, другой вход этого элемента подключен к инверсному выходу старшего разряда реверсивного счетчика 2, другие входы элемента 7 подключены к И выходу элемента 3. На выходе элемента 7, возникает сигнал рассогласования следя щего привода. Выход элемента 6 соединен

:также с входом элемента "И-НЕ 8, дру- .гой вход которого подключен к инверсно- 15 му выходу старшего разряда реверсивного счетчика 2. Выход элемента 8 подключен к входу элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с входом элемента 1.

В случае, если требуется ускоренная вы- . Ю работка правильного значения сигнала рассогласования, устройство содержит также статический,, триггер на элементах

"И-НЕ" 10 и 11, при этом вход элемента 11 подключен к выходу элемента за- 25 держки 12, на вход которого при включении подается потенциал, соответствующий логическому сигналу " 1 . Другой вход триггера - вход элемента 10 подключен к выходу элемента задержки 13, вход ко- ЗО торой подключен к выходу элемента 1. Выход триггера - выход элемента 10 соединен с входом элемента "И-НЕ» 9.

Сигнал рассогласования вырабатывается устройством в следующей последовательности. При включении привода рассогласование мем.ду задаюшей и принимающей осями имеет случайную величину от

0 до 360о. Триггеры реверсивного счетчика 2 ориентируются в случайном поряд- 4О ке, не связанном с величиной рассогласования осей. Поэтому необходимо сначала установить на счетчике значение начального рассогласования, . что производится следующим образом. Устройство предназна- 4

45 чено для привода одноиаправленного непрерывного вращения задающей оси. После включения через промежуток времени, не превышающий время одного оборота задающей оси, на вход элемента 1 поступа- 60 ет импульс нулевого положения задающей оси. Условия, при которых на втором входе элемента 1 сигналы "0 или "1» рассмотрены ниже. В случае, если на втором входе элемента 1 - сигнал 1", то он инвертирует сигналы, поступающие на его вход. На выходе элемента 1 возникает инвертированный импульс нулевого положе-. ния задающей оси. Этот импульс поступает на шину установки нуля счетчика 2, устанавливая все триггеры счетчика 2 в

; состояние "0". Этот импульс поступает

;также на вход элемента 3 и ориентирует триггер нв элементах 3 и 4 так, что на выходе элемента 4 - О, а на выходе элемента 3 - "1, т, е. 1" и на выходе элемента 7. Вследствие этого возникает

"1 и на выходе устройства. Привод с фазо-импульсным управлением работает таким образом, что сигнал рассогласова4 ния 1 вызывает вращение принимвюшей оси с установившейся скоростью большей, чем максимальная скорость вращения задающей оси, а "0" вызывает установившуюся cz ir рость вращения принимающей оси, меньшук чем минимальйая скорость вращения задающей оси. Сигнал "1" на выходе элемента

7 вызывает вращение принимающей оси с повышенной скоростью, вследствие этого через интервал времени, не превышающий время одного оборота принимающей оси, на единичный вход триггера поступает импульс нулевого положения, принимающей оси, который ориентирует триггер на элементах

3 и 4 так, что на выходе элемента

3 - "0", а на выходе элемента 4 - "1".

Таким образом на выходе элемента 4 уста-. навливается "О на промежуток времени между поступлением нулевого импульса asдающей оси и поступлением нулевого импульса принимающей оси. Угловые импульсы задающей оси, поступающие на первый

1 вход элемента 5, всегда вызывают импуль-: сы на входе реверсивного счетчика 2 и сопровождаются установкой знака сложения.

Угловые импульсы принимаюшей оси поступают на второй вход элемента 5. В промежуток времени, когда с выхода элемента 4 на вход элемента 5 передается "0", импульсы принимающей оси не вызывают импульсов на выходе элемента 5. При! этом на счетчик проходят только угловые- импульсы задающей осн, количество которых определяет рассогласование задающей и принимвюшей осей в момент по- ) ступления импульса нулевого положения принимающей оси. Эти импульсы, накапливаясь счетчиком, вызывают соответствующую установку триггеров счетчика. Количество Я разрядов счетчика должно быть таким, чтобы емкость счетчика обеспечивала прием импульсов, поступаюших за один оборот оси. После поступления ну левого импульса принимаюшей оси триггер на элементах 3 и 4 опрокидывается, на выходе элемента 4 возникает "1, поэтому угловые импульсы принимающей оси вызывают импульсы на выходе элемента 5.

Эти импульсы сопровождаются установкой знака вычитания. Во избежание сбоев счет5

478301 чика 2 угловые импульсы задающей и принимающей осей не должны поступать одновременно, что достигается их предварительным разделением во времени.

После установки описанным способом начального значения рассогласования счетчиком 2 вырабатывается двоичный код текущего значения рассогласования путем сложения количества угловых импульсов задающей оси и вычитания количества угловых импульсов принимающей оси. Двоичный код рассогласования, получаемый йа выходах триггеров счетчика 2, используется для получения сигнала рассогласования, для чего предназначены элементы

6 и 7. Число разрядов счетчика 2 должно быть таким, чтобы емкость счетчика соответствовала наибольшему возможному. о рассогласованию - 360, т. е. количеству угловых импульсов эа оборот оси. Инверсные выходы первых Я - 1 разрядов счетчика соединены с входами элемента

"И-НЕ 6. В случае, если рассогласование не превышает 180о и отлично от нуля, прямой код рассогласования имеет "О" старшего разряда и 1 хотя бы в одном из младших разрядов. В этом случае соответствующий инверсный выход имеет "О .

Вследствие этого на выходе элемента 6

И-HE возникает 1" и на инверсном выходе старшего g -го разряда реверсивного счетчика в этом случае также "1".

Ввиду того, что на двух входах элемента

7 "2И-ИЛИ" сигналы "1, то на выходе элемента 7 также " 1", что вызывает вращение привода с повышенной скоростью и требуется для согласования привода, так как в этом случае принимающая ось отстает от задающей на угол не,более 180о„м рас согласование целесообразно устранять за счет превышения скорости вращения принимающей оси над скоростью вращения задающей оси. В другом случае, когда рассогласование пРевышает 180о, прямой код рассогласования имеет "1" в старшем раз ряде, а инверсный выход триггера старшего Я -го разряда счетчика имеет «О".

Вследствие того, что на выходе элемента

7 И-ИЛИ"- "О, то на выходе устройства также "О", что вызывает вращение привода с пониженной скоростью и требуется для согласования привода, . так как в этом случае принимающая ось операжает задающую на угол не..более 180,; и рассоглао., сование целесообразно устранять за счет снижения скорости вращения принимающей оси .до величины меньшей, чем скорость вращения задающей оси. Существенно, что в этом случае описанный процесс установки начального значения рассогласования

60 на счетчике 2 не должен повторяться, так как он сопровождается ускоренным вращением принимающей оси, а не ее торможением. .Для предотвращения этого инверсный выход старшего разряда счетчика 2 соединен также с элементом И-НЕ 8. Если на инверсном выходе старшего разряда-"О, то на выходе элемента 8- 1", на выходе элемента 9- "0", при условии, что "1" на втором входе элемента 9. Условия при которых на втором входе элемента 9- «О»,,или "1" рассматриваются ниже. Так как на выходе элемента 9- О", то "О" и на входе элемента "И-НЕ" 1. Поэтому импульс ну евогоо положения задающей оси, поступающий на первый вход, элемента j„íå вызывает инвертированный импульс на выходе элемента 1 и описанный процесс установки на счетчике начального рассогласования не повторяется. Этот процесс не повторяется и в том случае, если на счетчике код нулевого рассогласования, так как в этом случае на всех инверсных выходах разрядов счетчика " 1, следовательно," 1"на каждом из входов элемента И-HE" 6, т. е. "О" - на выходе элемента 6, и на входе элемента 8. Это необходимо потому, что код нулевого рассогласования соответствует торможению привода, а в процессе установки начального рассогласования при,. вод разгоняется. Установка начального рассогласования разрешается в случае, если принимающая ось отстает от задающей на о угол не более 180 и прямой код рассогласования отличен от нулевого. Тогда на инверсном выходе старшего разряда счетчи ка - "1" и на выходе элемента 6 также

-" 1", следовательно, на выходе элемента

"И-НЕ 8 - " 0", на выходе элемента 9 -" 1, поэтому импульс нулевого положения задающей оси на первом входе элемента 1 вызывает процесс установки начального рассогласования в описанном порядке. В приводе с фазоимпульсным управлением с установившимся синхронным и синфазным вращением, работающим при достаточно большой скорости вращения, скоростная ошибка может превышать остальные составляющие ошибки слежения, т. е. принимающая ось всегда несколько отстает от задающей оси, привод может быть спроектирован с учетом этого требования. В этом случае процесс установки начального рассогласования будет повторяться каждый оборот при поступлении нулевого импульса задающей оси, если он приходит с задержкой относительно соответствующего углового импульса задающей оси.

Импульс нулевого положения принимающей оси должен быть также задержан от478301 ндсительно соответствующего углового им пульса принимающей оси. Это обеспечивает устранение сбоев счетчика, которые . могут возникнуть за время одного оборота.

Элементы 10-13 позволяют ускорить

5 процесс выработки начального рассогласо вания на счетчике 2 при включении устройства..; Эта часть устройства функционирует следующим образом. Элементы И-НЕ 10 и ll образуют статический триггер. На

10 вход элемента задержки 12 при включении питания подается потенциал, соответвующий "1". Вследствие действия задержки 12 в момент включения питания на ,входе элемента 11 удерживается "0 и 15 триггер на элементах 10 и 11 ориентируется таким образом, что на выходе элемента 11 - 1, а на выходе элемента 10 - 0" который передается на вход элемента 9.

Поэтому на выходе элемента 9 — "1", которая передается на вход элемента 1. Поэтому первый же поступивший импульс нулевого положения задающей оси вызовет описанный процесс установки кода начального рассогласования на счетчике 2. Ин- 25 вертированный нулевой импульс задающей оси через элемент задержки 13 поступает на вход элемента 10, опрокидывая триг- гер на элементах 10 и 11 в состояние, при котором процесс выработки начального 30 рассогласования зависит от состояния разрядов счетчика 2.

Предмет и зобретения

Устройство для получения сигнала рассогласования двух импульсных последовательностей, содержащее элементы "И-НЕ", «2И-ИЛИ", реверсивный счетчик, нулевые .выходы триггеров всех разрядов которого, -кроме старшего, соединены со входами первого элемента .-"И-НЕ", а его счетный вход через первый элемент "2И-ИЛИ" подключен к шинам обоих импульсных последовательностей, два триггера, единичные выходы которых подключены соответствен-. но ко входу первого элемента «2И-ИЛИ и к первому входу второго элемента"И-НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью сокращения оборудования и повышения надежности работы, выход первого элемента «И-НЕ подключен к первым входам второго элемента "2И-ИЛИ" и третьего элемента "И-HE", вторые входы которых соединены с нулевым выходом триггера старшего разрядя счетчика, трь; тий вход второго элемента "2И-ИЛИ"соединен с нулевым выходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ";: и с шиной установки нуля счетчика, а его ! единичный вход подключен к маркерной шине первой импульсной последовательности, выход третьего элемента "И-НЕ" соединен со вторым входом второго элемента "И-HE", выход которого подключен к первому входу четвертого элемента "И-НЕ» к второму входу которого подключена маркерная шина второй импульсной последова тельности, нулевой вход второго триггера через первый элемент задержки соединен

1, с источником потенциала логической едини/ цы, а его единичный вход через второй элемент задержки соединен с выходом четвертого элемента «И-НЕ".

Составитель

Редактор Е.Гончар Техред И.Караьщашова Корректор Л.Брахнина

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

ВАКВЗ gg Яф

Изд. М gg8 Тираж 679 Подписное