Интегратор азимутных импульсов

 

асеева:- - ", ОПИК(:АНИпЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советеких

Социалистических

Республик

" 646348 и АВТОРСКОМУ 4:ВИДИЯЛЬСТВУ (61) Дополнительное ы авт. свил-ву% 424264 (22) Заявлено15.11.76 (23) 2421926/18-24 с присоединением заявки № .Гваударствевныв комвтет

СССР вв девам взвйретвввй н вткрытий (233 Прйоритет

Опубликонано05.02.79.Бюллетень Юв 5 (5З3 Уд 681.аале (ова а) Дата опубликования описания 07.02.79

О. Е. Чеботаев и. В. Ф. Мотни (723 Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНТЕГРАТОР АЗИМУТНЫХ ИМПУЛЬСОВ.

Изобретение относится к обласги автоматики н вычислительной техники и может быть использовано для аоепро изведения значения угла вращения инер ционного обьекта или для воспроизведения других плавно изменяющихся процессов, информация о которых передаетсй методом приращений.

По авт. св. % 424264 известен интегратор азимутных импульсов„-содержащий счетчик и управляемый делитель частоты, один из входов которого соединен с, генератором импульсов, а другой через блок управлений подклк чен к выходу измерителя рассогласова« иия, выход управляемого делителя часе тоти соединен со входом измерителя рассогласования и компенсатора фазовой ошибки, два других входа которого соединены с выходами генератора импульсов и измерителя. рассогласования, а аыкоа подключен ко акокч счетчика(1).

-В известном интеграторе осуществляется умножение входных азимутных

2 импульсов на целое, наперед заданное число раз таким образом, что на выходе уйравляемого делителя частоты форми» рукеся импульскы поЬищенпой частоты, . равномерно расположенные внутри диоЗ крета входных азимутиых импульсов.

Импульсы повышенной частоты подсчитываются счетчиком, выходные разряды

*которого образукл параллельный цифровой код. При изменении периода азимут ных импульсов количество импульсов повы-" шен@ой частоты поддерживается постоянным

Йигодаря изменению коэффнпиента деления управляемого делителя частоты через бпок управления по р юультатам подсчета кой чества импульсов повышен йой частоты за период между соседнимн входными азимутными импульсами в измерителе pacdoãëàñîâàéèÿ.

Недостатком этого интегратора являло ется невозможность,восйроизведепия угла при нередаче процесса вращенйя азимутными импульсами с датчиков угла, связанных с вращающимся валом

646348

Э через понижающий (как правило) редук тор, или имеющими частоту в целое число раз Меньше часто ы плавно меняющегося процесса.

Известный интегратор не может работать при выше указанных условиях, что снижает возможности его примене ния в системах с редукцией скорости вращения инерционного обьекта (или изменения плавного процесса), . 10

Белью изобретения является повышение точности и расширение области црименения., Поставленная пель достигается тем, что в интегратор введены блок умноже- ния и формирователь юстировочных импульсов, первые входы которых соединены с шиной азимутных импульсов, вторые входы связаны с шиной". признака умножения, третий вход блока умножения подключен ко второму выходу измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, третий вход формирователя юстировочных импульсов подклк чен к шине юстировочных импульсов, а его выход связан со вторым входом счетчика.

Изобретение поясняется фигурами.

На фиг. 1 приведена схема интегратора

30 азимутных импульсов, на фиг. 2 - структурная схема блока умножения, а на фиг. 3 — диаграмма умножения часточы азимутных импульсов.

Интегратор азимутиых импульсов

{фиг. 1) содержит управляемый делитель частоты 1, генератор импульсов 2, измеритель рассогласования 3, компенсатор фазовой ошибки 4, счетчик 5, блок управления 6, блок умножения 7, формироваао тель Йстировочных импульсов 8, шину азимутных импульсов 9, шину признака, умножения 10 и шину юстировочных импульсов 11.

На фиг. 2 обозначены: элемент И 12, 45 элемент ИЛИ 13, триггер 14, устройство ввода 15, элемент И 16, счетчик 17, вход 18 экстраполированных азимутных отметок и выход 19 азимутных импульсов с частотой следования, равной час50 тоте изменения, процесса.

На фиг. 3 обозначены> OA, ОА

I > азилтутные импульсы, ОА 1 - ОА 4, аэимутные отметки, частота которых

55 равна утроенной частоте входных импульсов.

При передаче угла ьращения методом приращений по каналу связи передается последовательность азимутных отметок, следующих через равные угловые интервалы, и юстировочный импульс. Интегратор осуществляет экстраполяцию точного углового поло>кения вала на интервале азимутных отметок, используя инерционные свойства вращающегося обьекта.

Признак умножения, зависящий от тица сопрягаемого изделия, подаваемый по шине

1 О, на вход формирователя юстировочных импульсов, управляет количеством юстироЬочных импульсов, поступающих на второй входсчетчика 5. формирователь 8 выдает крОме ОснОВных юстировочных импульсов, поступающих по шине 11, экстра-. полированные юстировочные импульсы .на установку и сброс счетчика 5 таким ъбразом, что интервал между двумя соседними экстраполированными юстировочными импульсами равен полному обороту вращающегося обьекта, Данный процесс легко реализуется на двоичном счетчике, путем. подсчета азнмутных отметок. В зависимости от типа сопрягаемого иэделия изменяется число на входе счет чика 5. Так, например, если скорость вращения Обьекта,возрастет в три раза формирователь 8 выработает два дополнительных экстраполированных юстировочних импульса на установку и сброс счетчика 5. Дополнительное умножение частоты азимутных импульсов в зависимости от сопрягаемого иэделия происходит в целое наперед заданное чионо раэ, зависящее только от типа сопрягаемого Обьекта, путем формирования экстраполированных азимутных отметок. блоком умножения 7. Определенные экстраполированные азимутные отметки играют роль Основных в процессе формирования импульсов повышенной часто ты на выходе управляемого делителя час.. оты 1.

Елок умножения 7 работает следук щим образом.

На вход 18 с второго выхода измерителя 3 рассогласования поступают экстраполированные азимутные отметки, полученные в результате подсчета импульсов . повышенной частоты с выхода управля мого делителя частоты 1 счетчиком измерителя рассогласования 3. Экстраполированйые азимутные отметки с второго выхода измерителя рассогласования 3 подсчнтлваются счетчиком 17. Появление переноса счетчика 17 зависит От признака умножения, .подаваемого на шину признака умножения 10. В эависимости от последнего устройство ввода

15 управляет вводом числа в счетчик 17, изменяя, коэффициент пересчета. Управление сбросом и вводом счетчика 17 осуществляется азимутными отметками, пос- 5 тупаю пими по шине азимутных отметок:

9. Импульс переноса счетчика 17 выэыва

Ьт срабатывание триггера 14, который переходит в нулевое состояние, запрещая прохождение экстраполированных >0 азимутных отметок на счетный вход счетчика 17. При единичном состоянии триггера 14 элемент И 16 йропускает экстраполированную азимутную отметку на вход счетчика 17 и на элемент И 12, >> которая через элемент ИЛИ 1.3 постулает на выход 19 блока умножения 7 в качестве основной азимутной отме ки. Триггер 1 Ф устанавливается в единичное состояние очередной азимутной отметкой по шине 9. Разрешающий потенциал на выходе триггера 14 поддерживается на время, необходимое для прохождения определенного количества экстраполированных азимутных отметок в зависимости от признака умножения, Например, при вращении. обьекта со скоростью в три раза боль шей, чем скорость датчика угла поворота, первая аэимутная отметка вызывает срабатывание триггера 14 и счетчика 17. Импульсы повышенной частоты подсчитываются счетчиком измерителя рассогласования 3. При определенном

J$ количестве импульсов повышенной частоты формируется экстраполированная азимутная отметка ОЛ, которая не играет роль основной и не изменяет сигнала рассогласования на блоке управ40 ления 6. Вторая экстраполированная ! азимутная отметка ОА я, формируемая в результате подсчета импульсов повышенной частоты, уже играет роль основной азимутной отметки в дальнейшем про45 цессе умножения частоты. Количество неосновных экстраполированных азимутных отметок {как OA g ) зависит от типа сопрягаемого изделия. Дальнейший процесс отслеживания частоты азимутных отметок происходит по подсчету количества импульсов повышенной

3 l частоты в интервале между ОА и ОА, 0А а в то время как все имулы повышенной частоты подсчитываются счетчиком 5, Замкнутый контур, состоящий из генератора импульсов 2, управляющего делителя частоты 1, измерителя рассогласования 3, блока управления 6

646348 б осуществляет слежение за частотой азимутных импульсов и ее кратное ум ножение. Изменение частоты импульсов повышенной частоты достигается изменением коэффициента деления управляемого делителя частоты 1. Для устранения ошибки по фазе обусловленной дискретностью изменения коэффициента деления

q, управляемого делителя частоты 1, в интеграторе применен компенсатор фазо« вой ошибки 4, осуществляющий сброс ошибки добавлением или вычитанием из выходной последовательности импульсов повышенной частоты требуемого количест» ва импульсов. Значение угла поворота в двоичном параллельном коде получается путем интегрирования (суммирования) импульсов повышенной частоты счетчиком 5. Таким образом, в процессе работы интегратора экстраполированные азимутные отметки (например, OA

OA g ) поступают на измеритель рассогласования 3, но не изменяют в дал нейшем коэффициента деления управляемого делителя частоты 1, так как количество импульсов повышенной частоты между отметками равно заданному. Изменение коэффициента деления управляемого делителя частоты 1 и коррекция фазовой ошибки производятся после прихода

I основной,(как OA OA, ОЛ

ОА 4 ) азимутной отметки по peç ëüтатам подсчета импульсов повышенной частоты в интервале между последней экстраполированной (ОА ) и пришед-шей (ОА g ОА 4 ) азимутной отметхами. Такой способ формирования экстраполированных азимутных отметок позволяет осуществить требуемую "редукцию» в воспроизведении угла вращения объекта. Установка начала отсчета угла производится сбросом счетчика 5 в исходное состояние юстировочными импульсами с формирователя юстировочных импульсов 8, который может быть реализован на счетчике с устройством ввода числа в зависимости от типа сопрягаемого иэделия. На счетный вход счетчика формирователя юстировочных импульсов 8 поступают азимутные импульсы по шине 9. Сброс и ввод числа счетчика осуществляется юстировочными импульсами по шине 1 1.

Предложенный блок умножения, формирователь юстировочных импульсов и их соединение с измерителем рассогласования, счетчиком, шиной азимутных импульсов, входом юстировочных импуль646348

7 сов и шиной признака умножения выгодно отличает предлагаемый интегратор азимутных импульсов от устройства по авторскому свидетельству N 424164, так как дает возможность воснроизведе- 5 ниа угла при передаче процесса враще-. ния азимутжйми импупьсами с датчиком угла, связанным с вращающимся валом через понижающйй редуктор или име оiaaM частоту в целое число раз меньше 10 час Готы плавно менякнпегося процесса, сох ранив при этом точйость восйроизведения угла,В реэультате наличия указанного дос тоинства предлагаемого устройства рас- ширяется сфера использо&ания данного интегратора азимутах импульсов.

ФбрмулаизОбрвтения

Интегратор азимутных импульсов йо авт. Св. % 4242ф4, о т л и ч а ю; шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, в него введены блок умножения и формирователь юстировочных импульсов, первые входы которых соединены с шиной азимутных импульсов, вторые . входы связаны с шиной признака умножениьу третий вход блока умножения нодкгцочен ко второму выходу измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, третий вход формирователя юстировочных импульсов.„подключен к шине юстировочных импульсов, а его выход связан со вторым входом счетчика.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

jL. Авторское свидетельство СССР.

% 424264, кл. Cj 06 (j 7/18, 1972.

ЦНИИПИ З Х Ы/4О ти аж 77е Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4