Интегратор импульсов

 

е те.;нич ол но .. е "-на те

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН. Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕИ (61) Дополнительное к ввт, сеид-ву (22) Заявлено 120977 (21) 2532 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 050280. Бюлле

Дата опубликования описания („г

06 G 7/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

ДК 681. 335 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

О. E. Чеботаев и В. Ф. Мотин (71) Заявитель

I (54) ИНТЕГРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, может быть использовано для воспроизведения значения угла вращения инер- ционного объекта и для воспроизведе-

5 ния других плавно изменяющихся процессов,информация о которых переда.ется методом приращений.

Известны интеграторы импульсов, содержащие счетчик, генератор импуль- сов и управляемые делители частоты (1);

Недсстатками этих интеграторов являются низкая точность, узкий частот- 5 ный диапазон, невозможность работы при искусственной редукции скорости протекания процессов. Данные недостатки обусловлены неоптимальностью использования имеющихся элементов и отсутствием соответствующих узлов, позволяющих устранить вышеприведеннйе недостатки.

Наиболее близким по технической 25 сущнбсти и достигаемому результату к данному является интегратор импуль" сов, содержащий счетчик, управляемый делитель частоты, блок управления, измеритель рассогласования, компенса- 3О тор фазовой ошибки, генератор импуль сов, блок коррекции и связи (2).

В интеграторе осуществляется умно. жение входных аэимутальных импульсов на целое, наперед заданное число раз таким образом, что на выходе управляемого делителя частоты формируются импульсы повышенной частоты, равномерно расположенные внутри дискрета входных аэимутальных импульсов. Импульсы повышенной частоты подсчитываются счетчиком, выходные разряды которого образуют параллельный цифро-. вой код. При изменении периода азимутальных импульсов количество импульсов повышенной частоты поддерживается постоянным благодаря изменению коэффициента деления управляемого делителя частоты через блок управления по результатам подсчета количества импульсов повышенной частоты эа период между соседними входными азимутальными импульсами в измерителе рассогласования.

Недостатком этого устройства является невозможность воэпроизведения угугла при передаче процесса вращения аэимутальными импульсами с. датчиков угла, связанных с вращающимся валом через понижающий редуктор.

/14414

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в интегратор импульсов, содержащий управляемый делитель частоты, один из входов которого соединен с генератором импульсов, а другой — с выходом бло- ка управления, два входа которого соединены с выходом блока коррекции и первым выходом измерителя рассогласо- о вания соответственно, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока коррекции, второй и третий входы которого подключены к выходу блока управления и входу азимутальных импульсов соответственно, выход уп -"равляемого делителя частоты соединен с первыми входами измерителя рассогласования и компенсатора фазовой ошибки, второй и третий вхоДЫ которого соединены с выходами генератора импульсов и первым входом измерителя рассогласования соответственно, а,выход — с первым входом счетчика, выход которого является выходом устройства, введены блок умножения, вы- 25 ход которого соединен со вторым входом измерителя рассогласования, первый вход с вторым выходом измерителя . рассогласования, второй — с входом азимутальных импульсов, а третий — 3Q с входом признака умножения,. блок формирования юстировочных импульсов, первый вход которого соединен с входом азимутальных импульсов, второй— с входом признака умножения, третий,З5 с входом юстировочных импульсов, а выход — с вторым входом счетчика со ответственно, выход генератора импульсов соединен с третьим входом измерителя рассогласования.

4О

На чертеже представлена структурная схема интегратора импульсов, Кн тегратор содержит генератор 1 импульсов, блок 2 коррекции, управляемый делитель 3 частоты, блок 4 управления, измеритель 5 рассогласования, 45 блок б умножения, блок 7 формирова ния юстировочных импульсов, компен1сатор 8 .фазовой ошибки, счетчик 9, вход, 10 азимутальных импульсов, вход

11 признака умножения, вход 12 юсти- 50 ровочных импульсов, выход 13 устройств.а.

При передаче угла вращения методом приращений по каналу связи передается последовательность азиму- 5Я тальных импульсов, следующих через равные угловые интервалы, и юстировочный импульс один раз за оборот объекта для обеспечения синхронизации.воспроизведения вращения.Интегра-<о тор осуществляет экстраполяцию точНого углового положения вала на интервале азимутальных импульсов, используя инерционные свойства вращающегося объекта (изменяющегося прс—

4 цесса) путем формирования определен ного постоянного числа мелких азимутальных импульсов (NAH) в интервале между каждыми двумя азимутальными импульсами.и накопление их в счетчике. Если датчик угла, являющийся источником азимутальных отметок и ,юстировочного импульса, связан с вращающимся объектом через понижающий редуктор, то для воспроизведения истинной скорости объекта при таком режиме работы в интеграторе импульсов необходимо увеличить число азимутальных импульсов и частоту поступления юстировочных импульсов в целое число раз равное коэффициенту передачи редуктора связывающего вал объекта с датчиком угла. В устройстве увеличение числа азимутальных импульсов осуществляется в,блоке б умножения, а увеличение числа юстировочных импульсов — a блоке 7 формирования юстировочных импульсов, на которые подается по входу 11 признак умножения.

Блок 7 формирования юстировочных импульсов обеспечивает формирование сигналов для установки счетчика 9 в исходное состсяние один раз за оборот вращающегося объекта (Ьа один цикл изменения инерционного процесса

По входу 12 юстировочный импульс приходит один раэ за Несколько оборотов объекта. Увеличение числа юстировочных импульсов может быть легко реализовано на двоичном счетчике путем подсчета азимутальных импульсов. B соответствии с признаком умножения в счетчик вводится требуемый код, а импульсы переноса счетчика блока 7 формирования юстировочных импульсов объединяются с юстировочным импульсом и поступают на установку счетчика 9. Например, при передаче вращения через понижающий редуктор с коэффициентом передачи (кр = Зг1), блок 7 формирования юстировочных импульсов вырабатывает два дополнительных импульса для установки счетчика 9 в исходное со- ° стояние. Под признаком умножения лонимается сигнал, характеризующий конкретно сопрягаемое изделие, имеющее, как правило, понижающий редуктор с определенным коэффициентом передачи.

В принципе несущественно, каким образом будет подаваться данный сигнал по входу 11: уровнем определенной градации, или частотой и -. п. Устройство ввода, входящее в состав блока б умножения, в зависимости от признака формирует соответствующий код, изменяющий коэффициент пересчета счетчика блока б умножения. Между кодом и признаком умножения существу- ет однозначное соответствие (поддерживаемое устройством) . Кроме того, конкретный признак умножения необходим и для блока 7 формирования юстировочйых импульсов, он изменяет ко714414 эффициент пересчета, входящего в состав блока 7 Формирования юстировочных импульсов. Целесообразность последнего обусловлена тем, то юстиро- вочные импульсы в зависимости от передаточного отношения редуктора могут

6 способ формирования аэимутальных импульсов позволяет осуществить требуемую редакцию в воспроиэведении угла вращения объекта и в то же время обеспечивает слежение за изменением периода входных аэимутальных вие на выходе измерителя 5 рассогла- . сования будет равно нулю. Кроме того, в измеритель 5 рассогласования искусственно вводится зона нечувствительности, определяемая в общем случае параметрами выбранных элементов (возможностью устранения режима автоколебаний) ° В противном случае умножитель импульсов при сравнительно малых входных воздействиях (малом рассогласования) будет находиться в ре- жиме автоколебаний. Описанный выше

50 поступать с различной частотой, кратность которой истинным юстировочным импульсом эависи" от джипа соцрягае мого иэделия.

Блок 6 умножения обеспечивает увеличение числа азимутальных импульсов, поступающих в измеритель 5 рассогласования в соответствии с признаком умножения, поступающим по входу 11.

В зависимости от признака умножения необходимое число иммитированных азимутальных импульсов, получаемых в измерителе 5 рассогласованы путем подсчета МАИ с выхода управляемого делителя 3 частоты, объединяются в блоке

6 умьожения с аэимутальными импульса- Э3 ми, поступающими ко входу 10 и используются в измерителе 5 рассогласования.

Например, при передаче вращения через редуктор с кр = 3:1 в блоке 6 умножения увеличение числа азимутальных $$ импульсов в 3 раза осуществляется доI бавлением двух имитированных азимутальных импульсов к каждому импульсу, поступающему по входу 10. Объединенные импульсы поступают на измеритель

5 рассогласования. В измерителе 5 рассогласования подс итывается количество импульсов повьыенной частоты за период между двумя азимутальными импульсами. При этом очевидно, что управляющее воздействие, поступающее с выхода измерителя 5 рассогласования на входы блока 4 управления и компенсатор 8 Фазовой ошибки, будет возникать лишь по результатам подсче-, та количества импульсов повышенной частоты в период между последним имитированным азимутальным импульсом и истинным азимутальным импульсом ко входу 10, так как в период между имитированными импульсами количество. им- 45 пульсов повышенной частоты будет равно требуемому, и управляющее воздейстимпульсов, т. е, отрабатывает изменение скорОсти вращения объекта.

Формула изобретения

Интегратор импульсов, содержащий .управляемый делитель частоты, один из входов которого соединен с генера-., тором импульсов, а другой — с выходом блока управления, два входа которого соединены соответственно с выходом блока коррекции и первым выходом иэ мерителя рассогласования, выход гене"ратора импульсов соединей с первым входом блока коррекции, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу блока управления и входу азимутальных импульсов, выход управляемого делителя частоты соединен с первыми входами измерителя рассогласования и компенсатора Фазовой ошибки, второй и третий входы которого соединены сбответственно с выходами генератора импульсов и первым выходом измерителя рассогласования, а выход — с первым входом счетчика, выход которого является. выходом устройства, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью расширения области применения интегратора, он содержит блок умножения, выход которого соединен со вторыми входом измерителя рассогласования, первый вход — co вторым выходом измерителя рассогласования, второй — с входом азимутальных импульсов, а третий — со входом признака умноже- ния, блок формирования юстировочных импульсов, первый вход которого соединен со входом азимутальных импульсов, второй — со входом признака умножения, третий — co входом юстировочных импульсов, а выход — со вторьм входом счетчика, выход генератора импульсов соединен с третьимвходом измерителя рассогласова-.. ния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское, свидетельство СССР

Р 424164, кл. 6 06 6 7/18, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р219793/24,,кл.G 06 G 7/18, 1976 (прототип).

Составитель С. Белан

Редактор С. Равва Рехред Н.Ковалева: Корректор A.Ãðèöåíêî

Заказ 9290/47 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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