УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК G03B21/52 

Известны устройства для автоматического управления механизмом от заранее написанной программы, содержащие блок считывания программы, схему сравнения, сервопривод и преобразователь «вал-цифра, сочлененный с исполнительным механизмом.

Описываемое устройство отличается тем, что схема сравнения выполнена но мостовой схеме из ячеек, число которых равно разрядности кода. Каждая ячейка содержит трансформатор в диагоналн и два транзистора в нижних плечах. В базовых цепях транзисторов расположены фотоэлектрический преобразователь и преобразователь «вал-цифра, причем точки попарного присоединения цепей управления транзисторов каждой ячейки к отрицательному потенциалу отделены друг от друга последовательно включенными сопротивлениями и соединены с плюсовой шиной схемы через блокирующие транзисторы, базы которых подключены к вторичной обмотке трансформатора ячейки более старщего разряда. Две другие обмотки каждого трансформатора подключены в противоположной полярности к входам усилителей, нагрззками которых служат обмотки сервопривода. Это позволяет упростить конструкцию устройства.

нения; на фиг. 3 - цепочка восстановления напряжения ннтания кодовых ячеек.

В качестве примера дана схема регулятора вариоанаморфотной оптической насадки кинопроектора.

Носителем программы в данном случае является кинопленка /.

Устройство включает фотоэлектрический преобразователь 2 программы в совокупность электрических сигналов, логическую схему 3 сравнения для переработки кодовых программ в команды, преобразователь 4 типа «вал - цифра, исполнительный механизм 5 и сервопривод 6, состоящий из двигателя и схемы управления.

Преобразователь 2 состоит из источника света, онтической системы и фотодиодов, встроенных в фильмовый канал кинопроектора, а преобразователь 4 - из кодового барабана с оптической маской, источника света и фотодиодов. Кодовый барабан механически связан с нодвижной онтической системой.

Схема сравнения включает ключевой транзистор 7, мультивибратор 8, блокирующие транзисторы Я фазочувствнтельные усилители 10 - 11 п регулятор 12 скорости двигателя сервопривода. Каждая ячейка схемы сравнения содержит транзисторы 13 и 14 и трансформатор 15 с вторичными обмотками Wi,

Wg и Ws. Обмотки W служат для управления регулятором 12.

Программа регулирования формата кинокадра предварительно печатается фотографическим способом совместно с изображением на кинопленке / в виде отметок, расположенных на межперфорациопных перемычках, и представляет собой значения двоичного кода. Программа считывается преобразователем 2. Считываемый параллельный код в виде совокупности электрических сигналов поступает на схему сравнения 3, куда по другому входу одновременно подаются сигналы от фотоэлектрического преобразователя 4, считывающего кодированный сигнал с кодового барабана, индицирующего положение исполнительного механизма в данный момент.

Пусть с киноленты «прочитана кодовая команда 1011, в то время как исполнительный механизм находится в положении, которое соответствует числу 0101. Транзистор 13 первой ячейки старшего разряда оказывается открытым, а транзистор 14 эгон же ячейки закрыт, так как фотодиод в цепи его базы не освещается. При этих условиях на обмотках Wj., Wz и Ws трансформатора этой ячейки появляются напряжения, транзистор 9, шунтирующий цепь фотодиодов следующей по старшинству ячейки, открывается и блокирует управление всех ячеек, кроме самой старшей. Таким образом, сигналы на входы фазочувствительных усилителей 10 и // поступают только от ячейки старшего разряда, так как транзисторы всех остальных ячеек оказываются запертыми и напряжения на трансформаторах всех остальных ячеек оказываются равными нулю.

Так как обмотки Wa и W противофазны, то напряжение появляется на выходе лишь того из фазочувствительных усилителей, который обусловливает отработку команды «Больше. Двигатель начинает отрабатывать команду и сигнал с фотоэлектрического преобразовате,ля 4 последовательно проходит значения ОНО, 0111 и т. д. до значения 1000. При таком положении исполнительного механизма транзисторы 13 и 14 первой по старшинству ячейки оказываются открытыми, и выходное напряжение трансформатора этой ячейки становится равным нулю, а блокировка фотодиодов второй и третьей по старшинству ячеек снимается, так как транзисторы 9 этих ячеек заперты. В этом положении транзисторы 13 н 14 второй по старшинству ячейки заперты, и вторая ячейка так же, как и первая, не вырабатывает командный сигнал и не блокирует входы ячеек более младших разрядов. Поэтому командный сигнал вырабатывается третьей ячейкой. Вращение двигателя продолжается до тех пор, пока кодовые сигналы от преобразователей 2 и 4 не станут одинаковыми. Тогда транзисторы 13 и 14 каждой ячейки окажутся попарно запертыми, командный сигнал не будет иметь места, и двигатель

сервопривода 6 остановится до поступления новой программы.

В качестве исполнительного двигателя сервопривода 6 может быть использован двигатель постоянного тока с двумя обмотками, одна из которых служит для прямого вращения электродвигателя, а другая - для обратного. Для фиксации двигателя в положении «Стоп можег быть применен быстродействующий пружинно-электромагнитный тормоз, срабатывающий при обесточивании обмоток электродвигателя. Питание схемы сравнения осуществляется пульсирующим (со скважностью 2) напряжением частоты порядка

0,5-20 кгц, которое получается путем коммутации постоянного напряжения транзисторным ключом 7, управляемым по базе мультивибратором 8. В качестве исполнительного двигателя может быть также применен шаговый двигатель с реверсивной схемой коммутации, имеющей два входа: для прямого чередования, и для обратного. В описанной следящей системе при необходимости может быть легко осуществлено регулирование скорости обработки в зависимости от степени рассогласования в программе и положении исполнительного механизма. Для этого на трансформаторе 15 каждой ячейки

должна быть размещена дополнительная обмотка Wi, подключаемая на вход регулятора 12 скорости (редуктора напряжения или частоты следования тактовых импульсов). Напряжение обмотки W ячейки старшего разряда должно быть наибольшим, вторая ячейка должна иметь обмотку с меньшим напряжением и т. д., благодаря чему при большем рассогласовании программы и истинного положения механизма скорость двигателя будет наибольшей и ступенчато уменьшаться с уменьшением этого рассогласования.

При увеличении числа ячеек больше 4-х напряжение на фотодиодах уменьшается. Поэтому целесообразно «восстановить напряжение питания фотодиодов для пятой и шестой и т. д. ячеек до напряжения на входе первой ячейки. Для этого используется цепочка восстановления (фиг. 3), которая состоит из делителя 16 напряжения, включенного параллельно блокирующему транзистору четвертой ячейки, и транзистора 17. Когда блокирующий транзистор четвертой ячейки закрыт (т. е. в ячейке четвертого разряда нет рассогласования), то транзистор 17 открыт и все

последующие ячейки подключены к плюсу источника питания.

В случае применения описанного регулятора в системах поиска и т. п. исполнительный двигатель приводит во вращение не оптическую систему, а механизм протягивания пленки, и вместо фотоэлектрического преобразователя 4 используется кодирующее задающее устройство того или иного типа (в зависимости от характера системы, в которой

Предмет изобретения

Устройство автоматического управления киномеханизмом от программы, совмещенной с изображением на кинопленке, состоящее нз блока считывания программы, схемы сравнения, сервопривода и преобразователя «вал-цифра, сочлененного с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, схема сравнения выполнена по мостовой схеме из ячеек, число которых равно разрядности кода, нри этом каждая ячейка содержит трансформатор в диагонали и два транзистора в нижних плечах, в базовых цепях которых

расположены фотоэлектрический преобразователь и преобразователь «вал - цифра, причем точки попарного присоединения цепей управления транзисторов каждой ячейки к

отрицательному потенциалу отделены друг от друга последовательно включенными сопротивлениями и соединены с плюсовой шиной схемы через блокирующие транзисторы, базы которых подключены к вторичной обмотке

трансформатора ячейки более старшего разряда, а две других обмотки каждого трансформатора подключены в противопололсной полярности к входам усилителей, нагрузками которых служат обмотки серводвигателя.