Преобразователь код-угол

 

Союз Советских

С©циалистииесних

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено03.01.75 (21)2092247/18-24 (51) М, Кл, с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гвсудврствеииый иомитет

Соватв Миииотров СССР ио делам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано25.03.76.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания14.04.76 ) 681,325(089,8) Б, В. Новоселов, Р..М. Трахтенберг, Б. А. Староверов и В. П. Галас (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-УГОЛ

Изобретение касается автоматики и вь числительной техники, в частности устройств, преобразующих цифровой код в угловое перемещение.Известны преобразователи код-угол, содержащие датчик угла, ротор которого кинематически соединен с сервоприводом, а подвижный,статор — с двигателем, блок изменения числа импульсов, соединенный с первым делителем частоты непосредственно и через последовательно соединенные делитель частоты, блок фазового сравнения и усилитель — co входом двигателя, В известных преобразователях изменение мгновенной скорости сервопривода при неизменном входно.- коде приводит к возникновению динамической ошибки.

Целью изобретения является повышение динамической точности преобразователя код-угол при действии внешних возмущений.

Это достигается введением управляемого генератора и дополнительного блока азового сравнения, первый вход которого соединен с неподвижным статором датчика угла, а второй - co входом второго делителя частоты, выход дополнитель«ого блока фазового сравнения через управляемый генератор соединен со входом блока изменения числа импульсов и со вторым входом второго делителя частоты, подвижный статор соединен со входом блока фа-зового сравнения.

На чертеже приведена блок-схема пред1О ложенного преобразователя код-угол, Он содержит последовательно соединенные неподвижный статор 1 датчика угла2„ дополнительный блок фазового сравнения 8, управляемый генератор 4, блок 5 измене15 ния числа импульсов, первый делитель 6 частоты, блок 7 фазового сравнения, усилитель 8 и двигатель 9, кинематнчески связанный с подвижным cTBòîpîì 10 дат-. чика угла 2, а также делитель частоты 11

20 и сервопривод 12, кинематически связанный с ротором 13 датчика угла 2, Выход подвижного статора 10 датчика угла 2 соединен со вторым входом блока фазового сравнения 7, выход управляемого генера25 тора 4 через делитель частоты 11 связан

507928 со вторым входом дополнительного блока фазового сравнения 3.

При вращении ротора 13 датчика угла 2 в обмотках подвижного 10 и неподвижного

1 статоров датчика 2 возникает э.д.с., чаUUp t стота которой f3 где м>у - скорость вращения ротора 13 датчика 2;

- число импульсов, выдаваемых

10 датчиком угла 2 эа один оборот ротора 13, Импульсы этой частоты с выхода неподвижного 1 статора датчика 2 поступают на первьф вход блока 3, на второй вход которого подаются с выхода делителя ча cTQTb1 l 1 sM abcbI c частотой f» . Поскольку делитель частоты 11 подключен к выходу управляемого генератора 4, частот4

1» 7+eT 111 = где f — частота импульсов управляемого 20

4 генератора 4; и — коэффициент деления делителя частоты 11.

И блоке. фазового сравнения 3 происходит сравнение по фазе импульсов и » 25 и в зависимости от величины и знака фазового рассогласования производится управление частотой генератора 4 в сторону уменьшения фазового рассогласования этих импульсов. Следовательно, в установившем- 0 ся режиме fg = f» и соответственно, =f<„

Таким образом, блоки 3, 4 и 11 служат для умножения частоты с выхода неподвижного 1 статора датчика угла 2 на число и, выбираемое в зависимости от вели™ины углового перемещения d, подвижного 10 статора датчика 2, соо BBTствующего младшей единице входного кода преобразователя П = — ° 350"

46

Такой умножитель частоты, имеющий астатизм по частоте, имеет некоторый статизм по фазе, ухудшающий статическую точность преобразования код-угол. " Однако величина этого статиэма зависит от коэффициента усиления блока 3. Поэтому заданная статическая точность преобразования, которая должна быть меньше обеспечивается выбором необходимого ко- щ эффициента усиления блока фазового сравнения 3.

Импульсы с выхода управляемого генератора частоты 4 с частотой п проходят через блок изменения числа импульсов 5 и поступают на вход делителя частоты 6. Коэффициент деления делителя частоты 6 выбирают равным коэффициен- ту деления делителя 11, поэтому частота на выходе делителя 6 будет = 4 - 91 б и ф

Если в начальйый момент пространственный сдвиг между зубцами подвижного 10 и неподвижного 1 статоров датчика угла 2 отсутствует, импульсы с выхо- дов статоров синфазны, и если к тому же заданный код равен О, импульс частотой

, с выхода подвижного 10 статора дат» чика угла 2 будет синфазен в пределах зоны статизма умножителя с выходным импульсом делителя частоты 6. При этом выходной сигнал с блока 7 сравнения по фазе частот о и е будет равен нулю.

Очевидно, что такое пространственное положение подвижного статора 10 датчика угла 2 соответствует нулевому входному коду. В том случае, когда сдвиг между зубцами подвижного 10 и неподвижного 1 статоров датчика угла 2 не равен нулю при нулевом входном коде, на выходе блока сравнения 7 появляется сигнал рассогласования, воздействующий через усилитель 8 на двигатель 9. Двигатель 9 поворачивает подвижный статор 10 датчика угла 2 до тех пор, пока фазовое рассогласование сравниваемых частот не будет равно нулю, то есть пока не исчезнет сдвиг между зубцами подвижного 10 и неподвижного 1 статоров датчика угла 2.

При вводе в блок 5 изменения числа импульсов некоторого кода, в зависимости от величины и знака этого кода, блок 5 будет высекать или добавлять соответствующее число импульсов, сдвигая тем самым фазу импульсов с выхода делителя

6 по отношению к фазе импульсов с вы-, хода подвижного статора 10 датчика угла 2. При этом блок фазового сравнения

7 также, как и в предыдущем случае, выдает сигнал рассогласования, Производится отработка рассогласования, в результате чего подвижный статор 10 занимает новое угловое положение, соответствующее введеному коду. При изменении мгновенной скорости ротора 13 датчика угла 2 частоты на выходе подвижного 10 и неподвижного 1 статоров датчика также из(dð к меняются и имеют вид ю а т

Однако, вместе с частотой f н пропорционально изменяются частоты ч. и ., то есть на входе устройства сравнения 7 частоты и а останутся равными.

Таким образом, изменение частоты вращения роторе 13 датчика угла 2 не приводит к появлению фазового рассогласования импульсов на входе блока сравнения 7 и следовательно не влияет на угловое положение подвижного 10 статора датчика угла 2. И результате отпадает неПреобразователь код-угол, содержаший датчик угла, ротор которого кинематичес-. ки соединен с сервоприводом, а подвижный статор - с двигателем, блок изменения числа импульсов, соединенный с первым делителем частоты непосредственно и через последовательно соединенные деобходимость синхронизации сервопривода импульсами генератора высокой частоты, и сервопривод значительно упрощается.

Формула изобретения

507928 ! литель частоты, блок фазового сравнения и усилитель со входом двигателя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения динамической точности, в него б введены управляемый генератор и дополни, тельный блок фазового сравнения, первый

I вход которого соединен с неподвижным статором датчика угла, а второй — со входом, второго делителя частоты, выход дополни тельного блока фазового сравнения через .10 управляемый генератор соединен со вхо дом блока изменения числа импульсов исо

; вторым входом второго делителя частоты, ! подвижный статор соединен со входом бло1б . ка фазного сравнения.

Составитель И. НазаркинаРедактор Е, Кравцова Техред М. Ликович Корректор Н. Ковалева

Заказ 133 spam 1029 Подписи м

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений я открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101