Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11 636654 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 10.76 (21) 2415787/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 08.12.78 (51) М. Кл б 08 С 9/OO

Сгэ 06 У;3/00

Государственнмй комитет

Сввете Министров СССР ав делам изобретен»» н еткрмтнй (53) УЛ 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. B. Меер и Л. В. Былинский

Особое конструкторское б.оро вычислительной техники

Рязанского радиотехнического института (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛА ПОВОРОТА B Ш1ФРОВОЙ КОЛ

Изобретение oT Hîñèòñÿ к области вычислительной техники и может быть использовано в электромеханических счетнорешаюц:их устройствах и навигационной технике.

Известен функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код, содержаший синусно-косинусиый вращающийся трансформатор, согласуюшие блоки, цифровые интеграторы, генератор импульсов, дешифратор нуля и сумматор f1j. о

Однако этот преобразователь имеет невысокую точность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь, который как и данный пре- >S образователь, содержит синусно-косинус-. ный вращаюшийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согласующих блоков, первый и второй цифровые интеграторы, первые счет- 2ц ные входы каждого из которых соединены с выходом другого, а вторые счетные входы подключены к генератору импульсов, 2 первый дешифратор нуля, вход и выход которого подсоединены соответственно к регистровому выходу первого цифрового интегратора и к первому входу шифратора прирашения кода, подключенному вторым входом к регистровому выходу второго цифрового интегратора, и сумматор, выход которого соединен с опорными входами согласующих блоков, а входы подключены соответственно к источнику опорного напряжения и через соединенные последовательно декодируюший преобразователь и б 10К памяти к выходу шифратора прирашения кода ). Сднако, этот преобразователь, обладающий повьпиенной помехозашищенностью, имеет узкие функциональные возможности, сводящиеся только к тригонометрическому углоходовому преобразованию угла поворота.

Целью данного изобрс:тения является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения функциональномножительных зависимостей с угловым аргументом.

6 366> 54

Указанная цель достигается тем, что преобразоватепь содержит регистры кодов множитепя и смешения, бпок эпементов И, реверсивный счетчик, второй дешифратор нуля, триггер реверса счета и у первый и второй двухканапьные коммутаторы, первые входы которых подсоединены соответственно к шине нупевого потенциапа и к выходу регистра кода множитепя, а вторые входы и выходы под- 10 кпючены к выходам соответствующих согпвсуюших бпоков и к третьим счет

\ ным входам первого и второго цифровых интеграторов, счетный вход триггера реверса счета подключен к выходу первого f$ дешифрвтора нупя, прямой выход триггера реверса счета соединен со входом реверса счета первого цифрового интегратора и с управпяюшими входами двухканапьных коммутаторов, блока элементов 26

И и реверсивного счетчика, а инверсный выход — со входом реверса счета второго цифрового интегратора, выход регистра кода смещения. подключен через блок эпементов И к установочному входу реверсив-1 ного счетчика, счетный вход и выход которого непосредственно и через второй дешифратор нупя подсоединены к генератору имцуш сов.

На фиг, 1 представлена структурная 1@ схема функционального преобразоватепя угла поворота в цифровой код.

На фиг. 2 показаны временная и круговая диаграммы преобразователя.

Преобразоватепь содержит синуснокосинусный вращаю1цийся трансформатор

1 .согпасую.цие блоки 2 и 3, цифровые интеграторы 4 и 5, генератор импульсов

6, двухканальные коммутаторы 7 и 8, триггер реверса счета 9, дешифратор ну- пя 10, шифратор приращения кода 1 1, бпок памяти 12, декодирую1ций преобразовв-. тепь 13, сумматор 14, источник опорного напряжения 15, регистр кода множитепя 16, регистр кода смещения 17, блок элементов И 18, реверсивный счетчик 19 и дешифратор нупя 20.

Преобразователь работает следующим образом. Работа происходит циклически по сигнвпу управпения С в два такта.

В первом такте осуществпяется формирование смещенного углового аргумента

g + & и коррекция нестабильностей ! трансформатора. 1 (температурных впияний и вмппитудно-частотных уходов сетевого напряжения О< )), а во втором функционапьно-множитепьные преобразования по аргументу Зр + 9 .

Сигнал С" в и ".рвом такте уста«авливает триггер 9 в состоя«ие логической 3, и через блок эпеме«тов И 18 с регистра 17 в счетчик 19 записывается код угла смещения 9, я через коммутаторы 7 и 8 производится начяпьная установка кодов Й (0)=МП «М (О) =

1 2

=C>5$c выходов блоков 2 и 3 соответственно в интеграторы 4 и 5. Одновременно счетчик 19 перекпючается в режим накопления, я интеграторы 4 и 5 — в режим вычитания и нако«ле«пя соответственно, Ход преобразований показа««а временных (фиг, 2а) и круговой (фиг.2б) диаграммах. Поскольку кодовое содержимое счетчика 19 стапо ненулевым, дешифратор 20 возубждает генератор 6, импульсы которого производят преобразование содержимого NÄ «М в и«теграторах 4 и 5 по законам синуса и косинуса соответственно относитепь«о слоовкогодаакуоа — вектора IC= J(N (а1)

+Ь (О33,а также прибавпяются к начальному содержимому В счетчика 19.

При фиксации на регистровом выходе интегратора 4 нулевого кода видя 0,000...0 дешифратор нупя 10 выдает сигнап на стробируюший вход шифратора 1 l и переключает триггер 9 в противопопожное состояние. Этот момент соответствует накоплению в интеграторе 5 значения радиуса — вектора и и прибавле«и|о ксодержимомуе счетчика 19 кода угнав

Шифратор 11 выдепяет кодовый эквиввпент поправки на уход параметров трансформатора 1 и выдает его с учетом знака на бпок памяти 12, с него на декодируюший преобразователь 13, затем в декодированной форме в виде напряжения поправка через сумматор 14 поступает на опорные входы согласуюших бпоков 2,3.

Во втором такте преобразования по сигнацу триггера 9, поступающему на управляющие входы коммутаторов 7 код множителя Ч с регистра 16 записывается в интегратор 5 вместо кода, а в интегратор 4. записывается нулевой код. Кроме того, интегратор 4 переключается на накопление приращений, интегратор 5 — нв их вычитание, и реверсивный счетчик 19 — также на вычитание.

Теперь под влиянием импульсов генератора 6 происходит (фиг. 2а,б) новое тригонометрическое преобразование содержимого регистров обоих и«теграторов

4 и 5 относительно радиуса - вектора Ч, которое завершается при списывании значения кода Э из счетчика 19, когда

63665 3 дешифратор нуля 20 своим выходом блокирует генератор 6. Е ьтходньте ксцпт интеграторов 4 и 5 соответствутот теперь числовым эквивалентам

И =Ч 5тп(у+ ), = cos ("+Ет 5 типа функционально-множительных зависимостей со смещенным аргументом.

Ф

Характер этих зависимостей позволяет использовать преобразователь как триго- 10 нометрический координатор или навигационный прокладчик, где р +Π— путевой угол, $ — угол курса ипи ортодромии, 9 -угоп сноса, склонения и т. п. В этом же преобразователе в конце первого цикла может быть считан код путевого угла й+О ипи при О = О код угла а также с выходов блоков 2 и 3 — коды его синуса и косинуса. Кроме того, при создании цепей перезаписи выходных кодов блока 2,3 и интеграторов 4,5 в регистры 17 или 16 возможно квадрирование тригонометрических функций, образование всевозможных их парных произведений, воспроизведение тригонометрических 25 зависимостей функционального аргумента и т. п., что бывает необходимо при построении всевозможных корректирующих функциональных преобразователей для объектов с несколькими угловыми степенями свободы.

Фор му rra изобре те ни я 7 $

Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согласующих бпо-.

40 ков, первый и второй цифровые интеграторы, первые счетные входы каждого из которых соединены с выходом другого, а вторые счетные входы подключены к ге-. нератору импульсов, первый дешифратор

45 нуля, вход и выход которого подсоединены соответственно к регистровому выходу первого цифрового интегратора и к первому вхос ч шифратора приртнп,nnrr кода, подключенному вторым входом к регистрт вому выходу второго цифрового интегратора, и сумматор, выход которого соединен с опорными входами согласуюцнтх . блоков, а входы подключены соответственно к источнику опорного напряжения и через соединенные последовательно декодирующий преобразоватепь и блок памяти к выходу шифратора приращения кода, о тп и ч а и шийся тем, что, с допью расширения фу нкциональных возможностей за счет воспроизведения функционально-множитепьных зависимостей с угловым аргументом, он содержит регистры кодов множителя и смещения, блок элементов

И, реверсивный счетчик, второй дешифратор нуля, триггер реверса счета и первый и второй двухканальные коммутаторы, первые входы которых подсоединены соответственно к шине нулевого потенциала и к выходу регистра кода множителя, а вторые входы и выходы подключены к выходам соответствующих согласующих блоков и к третьим счетнылт входам первого и второго цифровых интеграторов, счетный вход триггера реверса счета подключен к выходу первого дешифратора нупч, прямой выход триггера реверса счета соединен со входом реверса счета первого цифрового интегратора и с управляющими входами двухканальных коммутаторов, блока эпемецтов И и реверсивного счетчика, а инверсный выход — со входом реверса счета второго цифрового интег.ратора, выход регистра кода смешения подключен через блок элементов И к установочному входу реверсивного счетчика, счетный вход и выход которого непосредственно тт через второй дешифратор нуля подсоединены к генератору импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код, Л., Энергия, 1974, с. 137-159, 2. A вторское сви дете пьство ССС Р

N50689O, кп. 5 08 С 9/00, 1974.