Интегратор азимутных импульсов
Союз Советск их
Соцналистнческнк
Республик
ОП ИСАИИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< 7329О7 (6 I ) Допол н ител ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 01.12.77 (2I) 2550321/18-24 (51)M. Кл.
G 06 G 7/18 с присоединением заявки J%
Гасударственный комитет (23) Приоритет (53) УДК 681. 335 (088. 8) Опубликовано05. 05. 80.бюллетень № 17
Дата опубликования описания 10.05.80 ас делам изобретений и открытий (72) .Авторы изобретения
О. Е. Чеботаев и В. Ф. Мотин (7I) Заявитель (54) ИНТЕГРАТОР АЗИМУТНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для воспроизведения значения угла вращения инерционного объекта или для воспроизведения других плавно изме5 ияюшихся процессов, информация о которьтх передается методом прирашений1в системах с цифровой обработкой информации.
Известны интеграторы азимутных импульсов, содержащие корректор частоты, корректор фазы и реверсивный счетчик, причем корректор частоты выполняет функции следящего умножителя частоты» Инфо мация в виде приращений (взимутных импульсов) поступает на вход корректора частоты через нерввноотстояшие моменты времени. На выходе корректора частоты скорость изменения инерционного процесса восстанавливается в частотной форме им - ае пульсами повышенной частоты. Процесс вЖпройзводится интегрирук>шим звеном реверсивный счетчик), двоичный параллельный код которого определяет процесс
2 во времени. Фазовая коррекция используется для компенсации ошибки, вызванной дискретностью изменения частоты на выходе частотного корректора (11 .
Однако известные интеграторы обладают низкой точностью, узким частотным диапазоном, т.е. не позвопяют воспроизводить с достаточной точностью процессы, имеющие широкие диапазоны скоростей изменения.
Наиболее бпизким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является интегратор аэимутных импульсов, содержащий управляемый делитель частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — с первым выходом блока управления, а выход подключен к первым входам компенсатора фаэовой сшиб ки и измерителя рассогласования соответственно, второй вход компенсатора фаэовой ошибки соединен с выходом генератора импульсов, второй вход измерителя рассогласования подключен к шине аэимут732907 хги
Следовательно, " = „принци2 пиально не может иметь нулевое значение
Использование же управляемого делителя частоты с М- с0 нецелесообразно с точки зрения аппаратурной реализации интегратора.
Цель изобретения — повышение точности интегратора за счет исключения ложных показаний при отсутствии прирашений.
Поставленная цель достигается тем, что в интегратор азимутных импульсов введены триггер, элемент ИЛИ и элемент
И, первый вход которого соединен с: выходом компенсатора фазовой ошибки, второй с выходом триггера, а выкодс вторым входом реверсивного счетчика, первый и второй входы триггера подключены соответственно к шине аэимутных импульсов и выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соогветственно со вторым выходом блока управления и шиной юстировочных импульсов.
Ка фиг. 1 представлена структурная, схема интегратора азимутных импульсов, на фиг, 2 — передаточная характеристика» блока управления.
Интегратор аэимутных импульсов содержит генератор 1 импульсов управляемый делитель 2 частоты, блок 3 коррек ции, блок 4 управления, измеритель 5 рассогласования, компенсатор 6 фаэовой ошибки, элемент ИЛИ 7, триггер 8, эле- менг И 9, реверсивный счетчик 10, . шину 11 азимутных импульсов, шину
12 юстировочных импульсов, выход 13 и нтеграт ора. ,ЙИ вЂ” изменение двоичного кода М на первом выходе блока 4 управления в зависимости or Р (изменения частоты азимутнык импульсов), +ьГ -6F = максимально Воэмож пЩ " Щй»
Hîå изменение частоты аэимутных импул ьсов, на которое реагирует измеритель 5 рассогласования и блок 4 управления, ных импульсов а выход измерителя рассогласования соединен с третьим входом компенсатора фаэовой ошибки и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом блока коррек 5 Я ции..входы которого подключены к выходу генератора импульсов и первому выходу блока управления и шине азимутных импульсов, первый вход реверсивного счетчика соединен с выходом компенсатора фазовой ошибки, а второй вход - с шиной юстировочнык импульсов (2)
В интеграторе осуществляется умножение входных ааимутных импульсов на целое, наперед заданное число таким образом, что на выходе управляемого делите ля частоты, фсрмируются импульсы повышенной частогы равномерно располо женные внутри дискрега входных азимутных импульсов. Импульсы повышенной частогы подсчитыва1отся счетчиком, выходные разряды которого образуют параллельный двоичный цифровой код. При изменении периода азимутных импульсов изменение частоты импульсов повышен25 ной частоты осушествляе .ся изменением коэффициекта деления (Ч ) управляемого делителя частоты через блок управления и блок коррекции по результатам подсчета количества импульсов повышенной час30 тсггы за период между соседними входными аэимутными импульсами в.измерителе paccorààñoâàíèÿ и с учетом часто- ты азимутнык импульсов. Интегратор азимутных импульсов с таким управлением
35 хорошо отслеживает изменение частоты азимутных импульсов в широком диапазоне частот с сохранением точности воспроизведения угла Компенсатор фаэовой
40 ошибки устраняет ошибку на фазе добавлением или вычитанием из выходной последовательности импульсов повышенной . частоты требуемого .количества импульсов.
Недостаток такого устройства - нали45 чие ложных показаний (двоичный параллельный код угла реверсивного счетчика) при остановке вращения. То есть при остановке вращения антенны (отсутствие аэимутных импульсов в канале связи)
50 с выхода управляемого делителя частоты (корректора частоты) поступают импульсы повышенной частоты с частотой ги
2 - 4 55 где 1 - частота импульсов повышенной частоты на выходе управляемого делит еля частоты, Д частота импульсов генератора и м пульс ов, Ю-. разрядность управляемого делителя частоты, - минимально возможное число на выходе блока управления (в принципе Мщ и может . достигать Й1 1 =0).
7329
ice -„, „,:д, - зона нечувствительности (искусственно создаваемая с целью ис. ключения возможности автоколебаннй в системе), F - частота входных азимутных импульсов, частота импульсов повы шенной частоты на выхо-щ де управляемого делителя
2 частоты, Й вЂ” кс,зффициент умножения (в установившемся режиме.l> = g ), 15
-дГ - номинальное значение отмою клонення частоты при котором выдается сигнал со второго выхода блока 4 управления (сигнализируюший о прекращении поступления азимутных импульсов на вход измерителя 5 рассогласования) ширина зоны реагирования
25 на отклонение частоты больше номинальногоАГ Мd+o l
Управляемый делитель 2 частоты пера, вым входом соединен с выходом генератора 1 импульсов, вторым - с первым
Зо выходом блока 4 управления, а выходом . подключен к первым входам компенсатора .!6 фазовой ошибки и измерителя 5 рассог1 ласования соответственно, вторые входы которых соединены с выходом генератора 1 импульсов, и шиной 11 азимутных ,импульсов соответственно, третий вход ! компенсатора 6 фаэовой ошибки подклю чен к выходу измерителя 5 рассогласования и первому входу блока 4 управле,ния, второй вход которого соединен с вы;ходом блока 3 коррекции, первый, второй и третий входы которого подключены к выходу, генератора 1 импульсов, первому выходу блока 4 управления и шине
11 азимутных импульсов соответственно! первый вход реверсивного счетчика IQ соединен с шиной 12 юстировочных импульсов, первый вход элемента И 9 соединен с выходом компенсатора 6 фазовой
50 ошибки, второй - с выходом триггера 8, а выход - со вторым входом реверсивного счетчика 10, первый и второй входы триггера 8 подключены к шине 11 еэимутных импульсов и выходу элемента ИЛИ 7 соответственно, первый и второй входы которого соединены со вторым выходом блока 4 управления и шиной 12 юстиро-, вочных импульсов соответственно, выход
07 б
13 реверсивного начетчика 10 является выходом устройства.
Интегратор азимутных импульсов работает следующим образом.
При передаче угла вращения (инерционного процесса) методом приращений. по каналу связи передается последовательность азимутных импульсов, следующих через равные угловые интервапы, и юстировочный импульс.
Интегратор осуществляет экстраполяцию точного углового положения вала на интервале азимутных импульсов, используя инерционные свойства вращающегося объекта. Азимутные импульсы умножаются на целое, наперед заданное число, таким образом, что на выходе управляемого делителя 2 частоты формируются импульсы повышенной частоты, равномернораспо1 ложенные внутри дискрета азимутных им,пульсов. Импульсы повышенной частоты через компенсатор 6 фазовой ошибки подсчитываются реверсивным счетчиком 10, выходные разряды которого образуют параллельный двоичный код угла поворота
Ьбьекта. При изменении периода азимутМых импульсов изменяется количество импульсов повышенной частоты с выхода управляемого делителя 2 частоты, что приводит к динамической ошибке внутри дискрета входных импульсов. Требуемое в этом случае изменение частоты импульсов повышенной частоты осуществляется изменением коэффициента деления управляемого делителя 2 частоты через блок 4управления и блок 3 коррекции по результатам не только подсчета количества импульсов повышенной частоты за период. между соседними входными азимутными импульсами в измерителе 5 рассогласования, но и с учетом частоты аэимутных импульсов. За счет такого управления сахраняется точность воспроизведения угла в широком диапазоне входных частот азимутных импульсов, Импульсы повышенной частоты интегрируются реверсивным счетчиком 10, запускающим каждым юстировочным импульсом. Инерционные свойка ства вращающегося обьекта (изменяющегося процесса) позволяют повысить разрешающую способность интегратора путем умножения частоты аэимутных импульсов.
Замкнутый; контур, состоящий из генератора 1 импульсов, управляемого делителя
2 частоты, измерителя 5 рассогласования, блока 4 управления и блока 3 коррекции осуществляет слежение за частотой аэимутных импульсов и ее кратное умФормул а изобретения
7 732 90 ножение. Изменение частоты импульсов повышенной частоты достигается изменеweM коэффициента деления (+ ) управляемого делителя 2 частоты таким образом, М» что — =cG»st. Для дости>кения данной
Я пропорции блок 4 управления и блок З коррекции HBMBH5BQT Eq пропорционально ((где Я = " ), поэтому данный замк »> нутый контур хорошо отслеживает измене10 ние частоты азимутных импульсов в широком диапазоне частот с сохранением точности воспроизведения угла. При сравнительно низкой частоте азимутных импуль15 сов управляющее воздействие изменяется на большую величину, позволяющую более эффективно компенсирова-.ь ошибку rio частоте. При высокой частоте азимутных импульсов управляющее воздействие изме20 няется на меньшую. величину, чем достигается меньшаея динамическая ошибка.
Для устранения ошибки по фазе обусловленной дискретностью изменения коэффициен та деления (0 ), управляемого делителя
2 частоты, в интеграторе применен компен.: сатор 6 фазовой ошибки, осуществляющий сброс ошибки добавлением или вычитанием из вьмодной последовательности импульсов повышенной частоты (F ) требуе-3О мо1 о коли 48cTBG импульсов.
При остановке вращения (отсутствии приращений) 6 7 приобретает отрицательный знак; так как» q и достигает
Fg
fhPJ jtlFHow, при котором вырабатььвается со второго выхода блока 4 управления сигнал через элемент ИЛИ 7 на сброс триггера 8, запрещающего че рез элемент И 9 прахожденне импульсов.
40 повышенной частоты на счетный в.ход реверсивного счетчика 10, При этом двоич- ный параллельный код N угла поворота равен N действит.
N
Н принципе возможно учесть + ай при считывании действительных показаний реверсивного счетчика 10. Триггер 8 сбрасывается также через элемент.ИЛИ 7каж50 дым юстировочным импульсом Триггер
8 в исходное состояние устанавливается .. каждым азимутным импульсом по входу
11. При установке триггера В.в единичное состояние.на элемент И, 9 поступает
55 разрешающий йотенциал и импульсы повы-. шенной частоты беспрепятственно прохо- дят на счетный вход реверсивного счетчика 10.
7 8
Предложенный интегратор азимутных импульсов выгодно отличается благодаря повышенным качеством воспроизведения углового положения (инерционного процесса) вследствие исключения ложных показаний при остановке вращения (отсутстt вии приращений), Искажение же действи;тельных показаний по отношению к инерционному процессу может быть учтено (КИ ), так как практически имеетоднои, то же значение. То есть при торможении вращения и остановке вращающегося обьекта представляется возможным вычислить его действительное положение (например антенны).
В результате наличия указанных достоинств предлагаемого интегратора рас-. ширяются сфера его использования и функциональные возможности.
Интегратор азимутных импульсов, содержащий управляемый далитель частоты, первый вход которого соединен с выхс дом генератора импульсов, второй входс первым выходом блока управления, а выход подключен к первым входам компенсатора фазовой ошибки и измерителя рассогласования соответственно, второй вход. компенсатора фазовой ошибки соединен: с выходом генератора импульсов, второй вход измерителя рассогласования подключен к шине азимутных импульсов, а выход измерителя рассогласования соединен с третьим входом компенсатора фа- . зовой ошибки и первым входом блока уп- равления, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции, входы которого подключены соответственно к выхсм ду генератора импульсов, первому выходу блока управления и шине азимутных импульсов, первый вход реверсивного счетчика соединен с шиной юстировочных импульсов, отли чающи йс я тем, что, с целью повышения точности инте1 ратора за счет исключения ложных показаний при отсутствии приращений, интегратор содержит триггер, элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого соединен с выходом компенсатора фазовой ошибки второй — с выходом триггера, а выходс вторым входом реверсивного счетчика, первый и второй входы триггера подключены соответственно к шине азимутньм импульсов и выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым выходом бло9 732907 ка управления и шиной юстировочных импульсов.
Фии
Фиа 2
ЦНИИПИ Заказ 1555/11 Тираж 751 Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
No 424164, кл. 2 G 06 G 7/18, 1972, 2, Авторское свидетельство СССР
N 572795, кл. G 06 G 7/18, 1975
s (прототип) °
