Устройство для преобразования кода в напряжения в формате СКВТ Советский патент 1990 года по МПК G06J3/00 H03M1/66 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к моделирующим устройствам, и может быть использовано для моделирования динамики движения объекта управления, содержащего в качестве датчиков координатной ориентации си- нусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ), а также в системах автоматизированного контроля параметров преобразователей информации в условиях производства и эксплуатации .

Целью изобретения является повышение точности устройства за счет обеспечения адаптации выходных напряжений к имитируемым параметрам реальных синусно-косинусных вращающихся трансформаторов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр 1 кода угла поворота, блок 2 входных регистров, содержащий регистр 2.1 кода задания частоты опорного напряжения, регистр 2.2 кода задания сдвига фазы, регистр 2.3 кода задания амплитуды квадратуры, регистр 2.4 кода задания амплитуды опорного напряжения, источник 3 опорного напряжения с управляемой частотой, управляемый фазовращатель;4, фазовращатель 5, преобразователи 6 и 7 код - код, цифроаналоговые преобразователи (ЦАШ 8-11, суммато 12 и 13, переключатель 14 квадрантов, шину 15 связи с ЭВМ и выходные шины 16 и 17 устройства.

Принцип работы устройства основа на адаптации характеристик выходных напряжений к параметрам выходных сигналов реальных СКВТ, которая может быть осуществлена и программно. Известно, что выходные напряжения СКВТ представляются синусной и косинусной составляющими:

Us KTUmsin(wt+if)sinc( + + K7Umcos(ujt+i(); (1)

Uс K,Umsin (wt+v) coscЈ+ + Кгит cos (или-), (2) где Us, Uc - синусная и косинусная составляющие выходного напряжения СКВТ;

-коэффициент трансформации ;

-частота опорного напряжения;

К,

U}

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

- фазовый сдвиг;

d - угол поворота ротора

СКВТ;

K U cosCwt+tj) - квадратурная составляющая выходных напряжений СКВТ; К - коэффициент передачи

-квадратуры;

Известно, что индивидуальные характеристики реальных СКВТ определяются составляющими К , К., ы, ц,

Поэтому при реализации зависимостей:

К, - f(N,);

w f(N)(3)

Ч f(N3); К2 f(N4),

где NJ - цифровой двоичный код, появляется возможность программной адаптации характеристик выходных напряжений устройства к реальным параметрам имитируемого СКВТ.

Кроме того, при реализации зависимости

«С- f(N5),(4)

где N 5 - код угла разворота ротора

СКВТ,

появляется возможность моделирования движения объекта управления без использования механических прецизионных поворотных устройств. Модуляция данного кода позволяет менять угловую скорость выходных напряжений, т.е. программная адаптация параметров выходных характеристик устройства к параметрам реального СКВТ возможна при реализации следующих зависимостей:

Va N,Uwsin( + Nj)sinNs + + N Umcos(Nau)t + Nj4);

Uc N, Un,sin(Niu;t + N3if) cosN5 + + N UnCosdljUt + N,if), где Nt - код задания коэффициента

трансформации;

ча - код задания частоты опорного напряжения;.

NJ - код задания фазового сдвига; Ns - код задания угла поворота d.; N4 - код задания амплитуды квадратуры.

Устройство работает следующим образом.

Перед формированием выходных напряжений Us, Uc (шины 16, 17) происходит настройка устройства путем занесения кодов Nn-N в блок входных регистров 2 по шине 15, в результате чего цифроуправляемые устройства 3,

N,

4, 8 и 9 формируют имитируемые параметры СКВТ w, Ч, Кг, К, соответственно и квадратурная составляющая, сформированная на выходе ЦАП 8, вносится в выходной сигнал через сумматоры 12 и 13, после чего устройство готово к формированию выходных напряжений, пропорциональных углам разворота ротора СКВТ.

Код угла разворота Nff заносится в регистр 1 кода угла поворота по шине 15. Два старших разряда кода, которыми представлен угол /з от 0 до 270° с дискретностью 90°, поступают на переключатель 14 квадрантов, а младшие разряды, которыми представлен угол у от 0 до 90°, поступают на вход преобразователей 6 и 7 код - код.

Таким образом, угол d - ft-у представляется sin у и cos у на выходе преобразователей 6 и 7 код - код и углом р на входе переключателя 14 квадрантов.

В результате, на выходе переключателя 14 квадрантов формируются напряжения, имитирующие реальные выходные сигналы СКВТ, меняющиеся в соответствии с кодом угла разворота, занесенного в регистр 1 кода угла поворота.

Таким образом, аппаратурная реализация устройства становится универ- сальной, а уникальность выходных параметров может быть достигнута программным путем, что позволяет существенно повысить адекватность представления выходных параметров (т.е. введение квадратурной составляющей и фазового сдвига д , что является существенным, так как 15-20% аппаратурной реализации преобразователей информации, работающих с СКВТ, тратится на подавление или исключение вдияния на преобразование данных составляющих).

Формула изобретения

Устройство для преобразования кода в напряжения в формате СКВТ, содержащее шину связи с ЭВМ, одна

0

15

0

5

0

g

о

группа разрядов которой соединена с входами регистра кода угла поворота, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, переключатель квадрантов, выходы которого являются выходными шинами устройства, а управляющие входы подключены к выходам двух старших разрядов регистра кода угла поворота, источник опорного напряжения, два сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок входных регистров, фазовращатель, управляемый фазовращатель, третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, первый и второй преобразователи код - код, а источник опорного напряжения выполнен с управлением его частотой, управляющие входы которого подключены к первой группе выходов блока входных регистров, а выход соединен с информационным входом управляемого фазовращателя, управляющие входы которого подключены к второй группе выходов блока входных регистров, а выход - непосредственно и через фазовращатель соединен с аналоговыми входами соответственно третьего и четвертого цифроанапоговых преобразователей, цифровые входы которых подключены соответственно к третьей и четвертой группам выходов блока входных регистров, другая группа разрядов шины связи с ЭВМ соединена с входами блока входных регистров, выход третьего цифроаналогового преобразователя соединен с аналоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, вто- . рые входы которых подключены к вы- 5 ходу четвертого цифроаналогового преобразователя, а выходы соединены с соответствующими входами переключа- ,теля квадрантов, выходы младших разрядов регистра угла поворота соединены с входами первого и-второго преобразователей код - код, выходы которых соединены с цифровыми входами соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей.

0

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности моделирующим устройствам, и может быть использовано для моделирования динамики движения объекта управления, содержащего в качестве датчиков координатной ориентации СКВТ, а также в системах автоматизированного контроля параметров преобразователей информации в условиях производства и эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет обеспечения адаптации выходных напряжений к имитируемым параметрам реальных синусно-косинусных вращающихся трансформаторов. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее шину 15 связи с ЭВМ, ЦАП 10, 11, сумматоры 12, 13 , переключатель 14 квадрантов, выходные шины 16, 17, источник опорного напряжения, введены фазовращатель 5, управляемый фазовращатель 4, ЦАП 8, 9, преобразователи 6, 7 код-код. В блок 2 входных регистров по шине 15 связи с ЭВМ заносится информация о параметрах выходных напряжений U_S, U_C: частоте опорного напряжения, амплитуде опорного напряжения, амплитуде квадратурной составляющей, фазовом сдвиге выходных напряжений U_S, U_C относительно опорного напряжения. Данная информация поступает на цифроуправляемые устройства: источник опорного напряжения 3 с управляемой частотой, управляемый фазовращатель 4, ЦАП 9, ЦАП 8 соответственно. В результате этого происходит настройка устройства на конкретные характеристики реального СКВТ, выходные сигналы которого имитируются. Изменяя код в регистре кода угла поворота, формируют напряжения U_S, U_C на выходных шинах 16, 17 устройства в формате СКВТ. Модуляция данного кода позволяет менять угловую скорость выходных напряжений. 1 ил.