Цифровая следящая система

 

G Il И C A H N Е 646306

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических еееслублик (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 0З. 07.75(21) 2151102/18-24 с присоединением заявки №

2 (5!) М, Кл, Cj 05 B 15/00 (23) Приоритет

Гооудлрстеенный комитет.ссср но делам изооретеннй и открытий (53) УДК 62.50 (088. 8) Опубликовано 05. 02.79Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 08. 02.79 (72) Автор изобретения

А. В. Сильвестров (71) Заявитель (54) БИФРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

10 т1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к цифроаналоговым системам.

Известны цифроаналоговые следяшие системы, содержашие в своем составе цифровой измеритель рассогласования, преобразователь кода в аналог, аналоговый прнвоп и цифровой датчик обратной связи (11 и (21.

Измеритель рассогласования в слепящих скстемах пропорционального типаэто вычислитель разности двух чисел, заданных в двоичном коде. Входной сигнал - первое число, сигнал обратной связи - вторбе число. Известные вычислители разности двоично-кодированных чисел основаны на нримененни цифровых сумматоров.

Наиболее близким аналогом является цифровая следяшая система, сопержашая два регистра чисел, преобразователь кода в напряжение и исполнительное устройство, соединенное через аналого-цнф2 ровой преобразователь со входом одного из регистров чисел (31.

Недостатком такой системы является наличие вычислителя разности двух кодов, составляюшего большую часть аппа5 ратурных затрат.

Белью изобретения является упрошение системы.

Для постижения атой цели в систему введены две группы элементов И, группа элементов ИЛИ, счетный триггер и разделительный элемент, например конденсатор, причем выходы первого и второго регистров чисел подключены к первым вхопам элементов И соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соединены соответственно с единичным н нулевым выходами счетного триггера, а выходы подключены ко вхо» пам группы элементов ИЛИ, выходы которой соединены со входами преобразователя кода в напряжение, пыход которого через разделительный элемент поп646306

15

35 ключеи ко входу исполнительного устройства.

Нв чертеже показана структурная схема цифровой следяшей системы.

В ее состав входят регистр 1 первого числа, первая группа элементов И 2, группа элементов ИЛИ 3, преобразователь кода в напряжение 4, разделительный элемент 5, регистр 6 второго числа, вторая группа элементов И 7, счетный триггер 8, исполнительное устройство 9, аналого-цифровой преобразователь 10.

Выходы регистров чисел 1 и 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И первой и второй групп

2 и 7, вторые входы которых подключены к выходам счетного триггера 8, в выходы - ко входам группы элементов ИЛИ 3, выходы которой соединены со входами преобразователя кода в напряжение 4, выход которого через разделительный элемент 5 подключен ко входу исполнительного устройства 9, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 10 соединен со входом регистра числа 6.

Работа системы основана на nooseредной подаче íà вход преобразователя

30 кода в напряжение 4 кода первого и второго чисел и получения на выходе преобразователя кода в напряжение 4 разницы в уровнях напряжения от первого и второго кода. Эта разница пропор35 циональна разности чисел. Если на выходе преобразователя кода в напряжение 4 последовательно включить какойлибо разделительный алел:ент 5, нвп40 ример конденсатор, то и нв исполнительное устройство 9 будет подаваться напряжение переменного тока, пропорциональное разности чисел. Таким образом, будут совмешены функции преобразователя кода в напряжение и сумматора.

На вход счетного триггера 8 подаются импульсы фиксированной частоты т

На выходе счетного триггера 8 при атом будет напряжение, периодически

50 изменяюшееся от значения соответству— юшего логическому нулю до значения соответствуюшего логической единице

{меандр). Период изменения атого напряжения равенТ=2/f. При атом длитель55 ность сигнала 1" равна длительности сигнала 0 . На инверсном выходе счетного триггера 8 будет такой же, но инвертированный сигнал (инвертироввнный меандр). Элементы 11 первой группы 2 подключены каждый к своему разряду регистра первого числа 1 и к выходу счетного тригге 8 и открыты для прохождения информации из регистра 1 в первую половину периода меандра. Элементы И второй группы 7 аналогично подключены к разрядам регистра второго числа 6, íî нв второй их

mon подан инверсный сигнал с выхода счетного триггера 8. Поатому информация из регистра второго числа 7 будет пропускаться второй группой алементов

- И 7 во вторую половину периода меандрв. Каждый из элементов ИЛИ 3 подключен поразрядно к выходу соответствующего элемента И первой и второй групп 2 и 7. Поатому на выходе группы элементов ИЛИ 3 одну половину периода будет присутствовать код из регистра первого числа 1, а вторую - из регистра второго числа 6. Элементы

ИЛИ 3 поразрядно подключены ко входам разрядов преобразователя кода в напряжение 4 и нв выходе преобразователя кода в напряжение 4 одну половину периода будет напряжение, пропорцио-. нальное первому числу, а другую половину периода - напряжение, пропорциональн е второму числу. Разность этих напряжений выделяется на нагрузке (исполнительное устройство 9), которая подключена к выходу разделительного элемента 5, вход которого подключен к выходу преобразователя кода в напряжение 4. На нагрузке напряжение переменного тока пропорционально разности чисел, записанных в двоичном коде в регистрах 1 и 6.

Использование такой системы дает экономию в логических схемах по сравнению с известным вариантом использования цифровых сумматоров в сочетании с преобразователем кода в напряжение для определения разности двух чисел и преобразования ее в напряжение. Например, цифровой сумматор параллельного действия, построенный на комбинационных одноразрядных сумматорах на три входа на логических элементвхИЛИHE и имеюший 10 разрядов, содержит в своем составе 80 логических элементов атого типа. Лвннвя система при ис» пользовании регистров нв 10 разрядов имеет 30 логических элементов в группах элементов 1! и ИЛ11 и 6 элементов для построения счетного триггера, 6:1(ъ 306

Составитель В. Березкин

Текред М. 1.3орисова Корректор Л. Небола

Редактор A. Садомов

Заказ 110/37 Гирж Подписное

Ш!ПИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11;3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужго1ол, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1.1ифровая слеляшая система, солержашая два регистра чисел, преобразователь кола в напряжение и исполнительное устройство, соединенное через аналогоцифровой преобразователь со входом одного из регистров чисел, о т л и ч а куш а я с я тем, что, с целью упрошения системы, в нее введены две группы элементов И, группа элементов ИЛИ, счетный триггер н разделительный элемент, например конденсатор, причем выходы первого и второго регистров чисел подключены к первым входам элементов

И соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соединены соответственно с единичным и нулевым вы,холами счетного триггера, а выхолы подключены ко входам группы элементов

ИЛИ, выходы которой соединены со входами преобразователя кода в напряжение, выход которого через разделительный элемент подключен ко входу исполнительного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Муттер В. М. Аналого-цифровые следяшие системы, Л., Энерги-т, 1974, с. 312.

2. Новоселов А. И: Автоматическое управление, Л., "Энергия, 1973, с., 260.

3. Бабиков И. А. н лр. "Элементы н устройства автоматики, М., Высшая школа", 1975, с. 445.