Аналого-цифровая следящая система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()881660 (6l ) ДопОлнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01,80 (2I ) 2864108/18 24 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпублнковано 15,11.81. Бюллетень № 4:>

Дата опубликования описания 15.11 81 (51)М. Кл.

G 05 B 11/14

3Ъвудврственаill квинтет

СССР ав делаи изобретений и открытий (53 ) УД К6 2-50 (088.8) Ф

Г. И. Соборов и А. Н. Схоменко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-БИФ РОВА Я СЛЕДЯШАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в различного рода измерительных преобразователях следящего типа, цифровых измерительных приборах и в цифровой магнитометрической аппаратуре, 5

Известен измеритель напряженности магнитного поля, содержащий аналоговое сравнивающее устройство, формирователь импульсов и цифровое интегрирующее устройство (реверсивный счетчик) (1).

Недостатком этого устройства является наличие аддитивной погрешности, вызванной смещением и дрейфом нуля характеристик аналоговых элементов в условиях воздействия внешних дестабилизиру15 юших факторов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является аналого-цифровая следящая система, содержащая первый цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к входу аналогсьвого блока сравнения, выходом . соединенного с формировател у импульсов, и последовательно соединенные цифровой интегратор и цифровое вычислительное устройство (2).

Недостатками этого устройства являются низкая точность и ограниченный диапазон преобразования, вызванные наличием аддитивной погрешности характеристик передачи цифро-аналогового преобразователя, аналогового сравнивающего устройства и формирователя импульсов.

Бель изобретения - повышение точности аналого-цифровой следящей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему введены первый, второй и третий инвертируюшие переключатели и последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь и ключ, выход которого соединен с вторым входом аналогового блока сравнения, третий вход которого через первый инвертируюший переключатель подключен к входу системы, причем вход и выход второго инвертируюшего переключателя соединены соответственно с выходом формирователя импульсов з 881 и входом цифрового интегратора, выход которого через третий инвертируюший переключатель подключен ко входу первого цифро-аналогового преобразователя, а выход цифрового вычислительного устройства соединен со входом второго цифро-аналогового преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема аналого-цифровой следящей системы.

Устройство содержит аналоговый блок .сравнения 1, формирователь импульсов 2, цифровой интегратор 3, первый цифро-аналоговый преобразователь 4, цифровое вычислительное устройство 5, первый, второй и третий инвертируюшие переключатели 6 и 7 и 8, второй цифро-аналоговый преобразователь 9, ключ 10.

B данном .устройстве идеальным преобразователем, в котором полностью отсут ствует аддитивная погрешность, является цифровой интегратор 3, в качестве которого могут быть использованы реверсивный счетчик, цифровой вычислитель или цифро-частотный интегратор, в котором входные импульсы, накапливаясь, преобразуются в код, а затем в частоту (в этом случае преобразователь цепи обратной связи должен преобразовывать частоту в напряжение). В качестве формирователя импульсов могут быть преобразова- < тели напряжения в частоту, релейно-импульсные, широтно-импульсные и ряд других преобразователей.

Устройство работает в следующих режимах, 35

В первом и во. втором режимах ключ

10 находится в разомкнутом положении.

В первом режиме все инвертируюшие переключатели 6-8 находятся в неинвертируюшем положении, т.е. пропускают сигналы, неинвертируя их. В этом случае ве-. личина выходного кода цифрового интегратора определяется выражением где Х х - входная аналоговая величина;

К - коэффициент передачи контура; дИ b N gN= величина аддитивных погрешЛ1 1 -о ностей преобразования соответственно аналогового бло ка сравнения формирователя импульсов и цифро-аналогового преобразователя.

Во втором режиме все инвертируюшие переключатели 6-8 находятся в инвертируюшем положении, т.е. пропускают сигналы, инвертируя их. В этом случае вели60 4 чина выходного кода цифрового интегратора определяется выражением < (sx 1-« + ь

В цифровом вычислительном устройстве 5 осуществляется сложение и вычитание запомненной в первом режиме и полученной во втором режиме величин кодов т т.е.

И =Н +и =2К вх

1 1 4 = „- =2 (<> ) т- э).

Таким образом, результатом математических операций являются откорректированное (теоретическое) значение кода ) -ги выделенная суммарная аддитивная погрешность Ь N.

Коэффициент "два" можно учесть масштабом преобразования преобразователей или введением делительной операции в цифровом вычислительном устройстве 5.

В третьем режиме ключ 10 находится в замкнутом положении. Инвертируюшие переключатели находятся в неинвертируюшем положении. В этом случае на второй вход аналогового блока сравнения подается для компенсации суммарной аддитивной погрешности компенсирующая величина, знак которой противоположен знаку погрешности, т.е.

Ь X =о(.<3 где X- коэффициент передачи цифре-аналогового преобразователя 9.

Компенсация аддитивной погрешности исключает необходимость дальнейших переключений инвертируюших переключателей

6-8 до момента изменения внешних дестабилизирующих факторов, и тем самым не снижает динамических характеристик следящей системы, при этом повышается точность системы за счет исключения адди— тивной погрешности из преобразуемого сигнала, что позволит получить определенный технико-экономический эффект.

Формула изобретения

Аналого-цифровая следящая система, содержащая первый цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к .первому входу аналогового блока сравнения, выходом соединенного с формирователем импульсов, и последовательно соединенные цифровой интегратор н цифровое вычислительное устройство, о т л и—

Составитель С. Дунаев

Редактор М. Погорипяк Техред М.Рейвес

Корректор С. Шекмар

Заказ 9967/69 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 881660 6 ч а ю ш а я с я тем, что, с целью по- инвертируюший переключатель подключен вышения точности системы, в нее введены ко входу первого цифроаналогового преобпервый, второй и третий инвертируюшие пе- разователя, а выход цифрового вычисреключатели и последовательно соединен- лительного устройства соединен со вхоные второй цифро-аналоговый преобразова- > дом второго цифро-аналогового преобрн тель и ключ, выход которого соединен со зователя. вторым входом аналогового блока сравне- Источники информации, ния, третий вход которого через первый принятые во внимание при экспертизе инвертируюший переключатель подключен 1. Семенов Н. М. и др. цифровые ферм ко входу системы, причем вход и выход щ розондовые магнитомеры. Л., Энергия, второго инвертируюшего переключателя 1978, с. 79. соединены соответственно с выходом фор- 2. Муттер В. Н. Аналого-цифровые слемирователя импульсов и входом цифрового дяшие системы. М., Энергия, 1974, интегратора, выход которого через третий с. 16 (прототип).