Устройство для преобразованиякоординат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ (1)822209 (61) Дополннтельное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 290679 (21) 2786175/18-24 с присоединением заявки Йо (23)Приоритет

Опубликовано 150481 Бюллетень ЙВ 14.

Дата опубликования описания 150481 г сФ (51)М. Кл 3

С 06 G 7/22

Государственный комитет

СССР

ffo делам изобретений и открытий (53) УДК 681.ЗЗ (088.8) (72) Авторы изобретения

В.С.Бочаров и A.B.Ìåíüøoâ

Р

1, 1

Ордена Октябрьской Революции рсесоюзны т государствещ ый проектно-изыскательский и научно-исСттедовательсусий институт кЭнергосетьпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано, в частности для получения вращающейся со скольжением системы координат при исследовании энергосистем.

Известно устройство, содержащее гармонический преобразователь, запоминающие устройства и сумматоры частот (1) .

Недостатком этого устройства является невысокая точность.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для преобразования координат, содержащее гармонический преобразователь, фильтр, сумматор частот (2) .

Недостаток данного устройства низкое быстродействие и невысокая точность, обусловленные запаздыванием 20 которое создает фильтр при скачкообразном изменении входного сигнала.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия, Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем сумматор частот, первый вход которого соединен с шиной задания частоты скольжения, а второй — с шиной опорной частоты, и гармонический преобразователь вхо З0 ды которого являются входами устройства, гармонический преобразователь содержит три инвертора, четыре ключа, два триггера, два блока масштабирования, два цифроаналоговых преобразователя, первый дешифратор и реверсивный счетчик, а сумматор частот содержит преобразователь напряжение-частота, блок памяти, второй дешифратор и счетчик, при этом первый вход сумматора частот соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выходы положительного и отрицательного скольжения которого подключены к соответствующим входам блока памяти, выход которого соединен с первым входом второго дешифратора, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с шиной опорной частоты, первый выход счетчика подключен к управляющему входу блока памяти и к второму входу дешифратора, второй выход счетчика соединен со счетным входом реверсивного счетчика гармонического преобразователя, первый и второй входы устройства через последовательно соединенные соответственно первый и второй инвертор и первый и второй ключ, а также через тоетий и четвертый ключ связан с вхо822209 дом соответственно первого и второго блока масштабирования, их выходы подключены к первым входам соответственно первого и второго цифроаналогового преобразователя, второй выход первого дешифратора подключен к входу второго триггера, первый выход кото5

Рого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход - с управляющими входами третье-. го и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика à""îåäèíåí с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя и через третий инвертор с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя, выходы цифроаналоговых преобразователей являются выходами устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит гармонический преобразователь 1, инвертор 2 „ и 2, 20 ключи 34, 32, 4 и 4g, блоки 51 и 5 масштабирования, цифроаналоговые преобразователи 6 и 6 2, триггеры

7 и Ь, дешифратор 9, реверсивный счетчик 10, инвертор 11, сумматор 5

12 частоты, преобразователь напряжение-частота 13, блок 14 памяти, дешифратор 15, счетчик 16, входы 17 и is, выходы 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

На входы 17 и 18 поступают напряжения, пропорциональные ортогональным составляющим 0 „и 0 „ преобразуемой величины.

В устройстве формируются сигналы

" ) -U s n — (о - ск)

2Й (1)

Я2 (1сов — (-f „)a (2) где f — опорная частота вращения координат, f „ - частота скольжения, К вЂ” коэффициент.

При этом в устройстве используется принцип кусочно-линейного форми- 45 рования синуса и косинуса с заполнением отрезков ступенчато изменяющимся напряжением. Частота заполнения формируется сумматором частот 12.

При отсутствии скольжения опоРная частота f с коэффициентом пересчета (деления) К =.32 поступают на вход реверсивного счетчика 10.

Входные напряжения 0А, и U поступают на входы масштабирующих блоков 5 с инвертированием или прямо в зависимости от того, какой участок синусоиды и косинусоиды воспроизводится. Напряжение 0 на интервале оТ 0 до h(2 формируется работой шестиРазрядного реверсивного счетчика 10 40 от нуля в режиме суммирования импульсов до максимального значения (111111

На участке от (2 до счетчик 10 работает на вычитание. В момент обнуления счетчика 10 происходит переклю- p$ чение прямого значения Ug на инверсное с помощью дешифратора 9, триггера 7 и ключей 3 и 4.

Участок синусоиды от 0 до к/ 2 раз-1 бит на 7 отрезков (от нуля докЭ), далее равномерно через к!И . Каждому из них соответствуют определенные кодовые комбинации счетчика 10. При переходе с одного участка аппроксимации на другой производится переключением масштабов в блоках 5 посредством дешифратора 9, приводящее к изменению величины приращения напряжения на выходах цифроаналоговых преобразователей 6.

Из-за того, что с выхода инвертора 11 на блок 6д поступает инверсный код, напряжение 0 ) сдвинуто относительно 0 ) на 90 . Оба напряжения поступают на выход устройства.

Переключение реверсивного счетчика 10 с суммирования на вычитание и обратно производится от триггера знака 8.

При наличии напряжения на входе преобразователя 13 на одном из его выходов в зависимости от знака напряжения появляются импульсы, которые поступают в блок памяти 14 и через дешифратор 15 воздействуют на счетчик 16, изменяя его коэффициент пересчета в ту или иную сторону. Так, при отсутствии скольжения коэффициент пересчета равен КО=32.

Для обеспечения плавной девиации частоты в ту или иную сторону в пределах 6% от номинала в устройстве производится укорочение нли удлинеwe определенного числа интервалов между импульсами, идущими со счетчика 16, изменением его коэффициента пересчета до К=30 или K=34, т.е. на 6%. Число таких иэмененйй интервалов за период выходного колебания и определяет величину девиации выходной частоты.Так, если укорачиваются или удлиняются все интервалы между выходными импульсами счетчика 16, то выходная частота. изменяется на 6%.

Шаг изменения частоты составляет

0,025Ъ, что соответствует наличию только одного измененного интервала из 252, составляющих целый период выходного колебания.

Таким образом, импульсы скольжения преобразователя 13 появляются не чаще чем один раэ за период счета импульсов опорной частоты до 32.

При появлении очередного импульса отрицательного скольжения дешифратор 15 переводит счетчик 16 в режим счета до 34 импульсов. После появления выходного импульса счетчика 16 в блок 14 памяти и дешифратор

15 переводятся в исходное состояние.

При появлении очередного импульса положительного скольжения возможны две ситуации. В первой импульс появляется раньше чем кодовая комбинация на выходе счетчика 16 достигла

822209

30. В этом случае дешифратор 15 ус- певает перевести счетчик в режим счета до 30; после достижения этого числа блок 14 памяти, дешифратор 15 и счетчик 16 переводятся в исходное состояние. Во второй ситуации импульс положительного скольжения появляет:ся в интервале, когда содержимое счетчика 16 составляет 30 или 31. В этом случае нет условий для выработ-. ки в дешифраторе управляющего сигна- © ла для изменения (уменьшения) интервала в текущем периоде счета.

Соответствукщее укорочение производится в следующем интервале (блок

14 памяти не обнуляется и сохраняет информацию о наличии положительного IS скольжения на следующий период).

Технико-зкономический эффект от ,использования изобретения обусловлен потребностью в точном и безынерционном преобразовании координат при ис- }О следовании переходных процессов в ,сложных энергосистемах.

Формула изобретения

Устройство для преобразования 25 координат, содержащее сумматор ч стот, первый вход которого соединен с шиной задания частоты скольжения, а второй — с шиной опорной частоты, и гармонический преобразователь, входы которого являются входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью пощааения точности и быстродействия, гармонический преобразователь содержит три инвертора, четыре ключа, два триггера, два блока масштабирования, два цифроаналоговых преобразователя, первый дешифратор.и реверсивный счетчик, а сумматор частот содержит преобразователь напряжение-частота, блок памя- 4Q ти, второй дешифратор и счетчик, при этом первый вход сумматора частот соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выходы положительного и отрицательного скольжения которого подключены к соответствующим входам блока памяти, выход которого соединен с первым входом второго дешифратора, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с шиной опорной частоты, первый выход счетчика подключен к управляющему входу блока памяти и к второму входу дешифратора, второй выход счетчика соединен со счетным входом реверсивного счетчика гармонического преобразователя, первый и второй входы устройства через последовательно соединенные соответственно первый и второй инвертор и первый и второй ключ,а также через третий и четвертый ключ связан с входом соответственно первого и второго блока масштабирования, их выходы подключены к первым входам соответственно первого и второго цифроаналогового преобразователя, второй выход первого дешифратора подключен к входу второго триггера, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, а второй выход — с управляющими входами третьего и четвертого ключей, выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя и через третий инвертор с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя, выходы цифроаналоговых преобразоцателей являются выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 257157, кл. G 06 G 7/22, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 286360, кл. G 06 G 7/62, 1967 (прототип).

822209

Составитель Г.Осипов

- ТехредЖ.Кастелевич Корректор Ю.Макаренко

Редактор М.Петрова

Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 1858/76 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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