Устройство для формирования сигнала рассогласования Советский патент 1987 года по МПК G05B1/00 

113

Изобретение относится к измерительно-преобразовательной технике и может быть использовано в следящих системах угла поворота.

Целью изобретения является повышение точности за счет улучшения линейности выходной характеристики устройства.

На фиг,1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для формирования сигнала рассогласования; на фиг, 2 - структурная схема коммутатора; на фиг, 3 - логический блок; на фиг, 4 - блок цифроаналогового преобразования; на фиг,5 - коммутатор; на фиг, 6 - графики напряжений; на фиг, 7 - выходная характеристика устройства.

Устройство для формирования сигнала рассогласования содержит блок 1 сравнения, преобразователь 2 сдвига фаз, первый 3 и второй 4 триггеры Шмидта, логический блок 5, реверсивный счетчик 6, источник 7 пускового сигнала, блок 8 цифроанапогового преобразования, первый 9 и второй 10 инверторы, коммутатор 11 и сумматор 12

Блок 1 сравнения с синусным и косинусным выходами (фиг,2) формирует на своих выходах напряжения, пропорциональные синусу и косинусу величи- .ны рассогласования. Блок 1 сравнения содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатора-датчик 13, синус- но-косинусный вращающийся трансформатор-приемник 14,статорные обмотки которого соединены с соответствующими обмотками ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора-датчика 13, одна статорная обмотка которого замыкается накоротко, а другая соединена с источником 15 переменного напряжения, синусная и косинусная обмотки ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора-приемника 14 через первый 16 и второй 17 фазочув- ствительные выпрямители подключены к синусному и косинусному выходам блока 1 сравнения,

В качестве блока сравнения с синусным и косинусным выходами может быть использован датчик линейных перемещений т.ипа BE-162,

Преобразователь 2 сдвига фаз (фиг,1) состоит из усилителя 18, первого 19 и второго 20 сумматоров.

Логический блок 5 предназначен для учетверения числа счетных импуль2

сов, формируемых на одном из двух выходов в зависимости от направления движения на основе двух последовательностей прямоугольных импульсов,

сдвинутых на 90,

Логический блок 5 (фиг,3) состоит из инвертора 21, первого формирователя 22, срабатывающего на передний фронт, второго формирователя 23, срабатывающего на задний фронт, первого 24 и второго 25 элементов И-ИЛИ,

Источник 7 пускового сигнала может быть выполнен в виде кнопки,подключенной к источнику питания. Блок 8

цифроаналогового преобразования предназначен для преобразования выходного кода реверсивного счетчика 6 в напряжение, полярность которого определяется знаком содержимого реверсивного счетчика 6. Блок 8 цифроаналогового преобразования (фиг,4) содержит преобразователь 26 кодов для преобразования двоичного дополнительного кода в прямой двоичный код, цифроаналоговый преобразователь 27 , коммутатор 28 для подключения к цифроаналоговому преобразователю 27 опорного напряжения требуемой полярности и источник 29 разнополярных опорных напряжений.

Величина опорного напряжения блока 8 цифроаналогового преобразования выбирается так, чтобы вес единицы младшего р азряда входного кода был

равен удвоенному значению напряжения на синусном выходе блока 1 сравнения при фазе, равной 45 .

Коммутатор 11 (фиг,5) содержит дешифратор 30 и аналоговый ключ 31

выход которого является выходом коммутатора 11, входы дешифратора 30 являются управляющими входами коммутаторами 11, а его выходы подключены к управляющим входам аналогового ключа 31 , информационные входы которого. являются входами коммутатора.

Устройство для формирования сигнала рассогласования работает следующим образом,

Начальная установка устройства производится при нулевом значении величины рассогласования, соответствующем нулевому значению напряжения на синусном выходе блока 1 сравнения,путем сброса реверсивного счетчика 6 источником 7 пускового сигнала. При изменении величины рассогласования напряжение на синусном и косинусном

313

выходах блока 1 сравнения изменяется как показано на фиг,6а,б. На первом и втором выходах преобразователя 2 сдвига фаз напряжения отстают по фазе на -г- (фиг.6 в, г). На входы

логического блока 5 поступают прямоугольные импульсы, сдвинутые на

--- (фиг,6 д, е). На основании этих

импульсов логический блок 5 вырабатывает на одном из своих выходов в зависимости от направления изменения величины рассогласования счетные импульсы, подсчитываемые с соответствующим знаком реверсивным счетчиком 6. При этом величина напряжения на выходе блока 8 цифроаналогового преобразования равна

,,

где V - напряжение на выходе блока 8 цифроаналогового преобразования;

К - текущее значение числа, записанного в реверсивный счетчик 6, с учетом знака;

V - напряжение на синусном выходе блока 1 сравнения при

фазе -т-.

Форма напряжения на выходе блока 8 цифроаналогового преобразования изображена на фиг. 6ж.

Напряжение на выходе коммутатора 11 равно

Vg, при Ki О

-Vj,, при Ki 1

-Vg, при KI 2

V

при К, 3

где V - напряжение на выходе коммутатора 11; Vg ,V, - напряжения на синусном и

косинусном выходах блока 1 сравнения;

К - число, представляемое двумя младшими разрядами реверсив ного счетчика.

Форма напряжения на выходе коммутатора 11 приведена фиг.6 з. В результате суммирования входных сигналов напряжение на выходе сумматора 12 имеет форму, изображенную на фиг,7,

Предлагаемое устройство позволяет получить форму выходной характеристи

3944

ки, близкую к линейной, при любых углах рассогласования за счет снятия сигналов с синусного и косинусного выходов блока сравнения.

Формула изобретения

1.Устройство для формирования сигнала рассогласования, содержащее

fO блок сравнения, первый и второй триггеры Шмидта, логический блок, реверсивный счетчик, источник пускового сигнала, блок цифроаналогового преобразования, первый инвертор, коммутаf5 тор и сумматор, первый и второй входы логического блока соединен соответственно с выходами первого и второго триггеров Имидта, а первый и второй выходы, соответственно - с суммирую0 Щим и вычитающим входами реверсивного счетчика, вход сброса которого соединен с источником пускового СИ1- . нала, а выходы - с соответствующими входами блока цифроаналогового пре- 5 образования, вход нулевого разряда которого объединен с первым управляющим входом коммутатора, первый вход которого непосредственно, а второй вход через первый инвертор соеди30 нены с синусным выходом блока сравнения, выходы блока цифроаналогового преобразования и выход коммутатора соединены с входами сумматора, выход которого является выходом устройства,

35 отличающее ся тем, что, с целью повышения точности за счет улучшения линейности выходной характеристики устройства, дополнительно введены преобразователь сдвига фаз и

40 второй инвертор, третий вход коммутатора непосредственно, а четвертый вход через второй инвертор соединен с косинусным выходом блока сравнения, синусный и косинусный выходы которо45 го соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока сдвига фаз, выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго триггеров Шмидта, а выход перво50 го разряда реверсивного счетчика соединен с вторым управляющим входом коммутатора,

2.Устройство по п.1, о т л и 55 чающееся тем, что коммутатор содержит последовательно соединенные дешифратор и ан алоговый ключ, выход которого является выходом логического блока, четыре входа которого сое5131

динены с соответствующими входами аналогового ключа , а первый и второй управляющие входы логического блока соединены с соответствующими входами дешифратора.

3. Устройство поп.1,отли- ч ающее с я тем, что преобразо- е&телъ сдвига фаз tсодержит усилитель

73946

и два сумматора, выходы которых явля1 ются выходами блока .сдвига фаз, первый вход которого соединен с первыми входами обоих сумматоров, а втос рой вход соединен с вторым входом второго сумматора .непосредственно и через усилитель с вторым входом первого сумматора.

Ф1/./

Изобретение относится к измерительно-преобразовательной технике и может быть использовано в следящих системах угла поворота. Целью изобретения является повьшение.точности за счет улучшения линейности выходной характеристики устройства. Устройство содержит блок сравнения,преобразователь сдвига фаз, два триггера Шмидта, логический блок, реверсивный счетчик, источник пускового сигнала, блок цифроаналогового преобразования, два инвертора, коммутатор и сумматор. Сущность изобретения заключается в том, что путем логической компоновки выходных синусного- и косинусного сигналов синусно-косинусно 6 вращающегося трансформатора-приемника получают достаточно близкую к линейной зависимость выходного сигнала устройства от величины рассогласования при любых углах рассогласования. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. с СЛ СО со :о 4ik

23

26

27

±±

29

фигл

-i-a

2

-

фиг.З

31

ери г. 5

r

/ J

,.:x.

r /.

/

y

47

VT

-.f

f f

фШГ.б

(риг. 7