ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1969 года по МПК H03M1/48 G05D3/12 

Изо бретенйе относится к ЦифрО|Вой автоматике, а именно - к преобразованию кода в уг.ловые пере.меш;еиия.

Известны цифровые управляющие устройства, содержащие узел сравнения на реверсивном счетчике, соединенный с преобразователем «код - аналог, схему считывания кода (Обратдой связи, преобразователь «вал - код, генераторы импульсов, схемы «Р1ЛР1, : вентиля триггеры и исполнительный меха;НИЗМ.

.Предложенное устройство отличается тем, :что в нем вхрдь параллельной записи ревер(сивного счетчика подключены к схе.ме считы:вания кода обратной связи, входы схемы (Сравнения соединены со входными шинами -.устройства, а шины сложения и вычитания iреверсивного счетчика через схемы «ИЛИ и ; вентили, соединенные с двумя триггерами, ; подключены к двум генераторам импульсов разных частот.

Это позволяет упростить устройство и повы(Сить его надежность.

На чертеже изображена функциональная .схема устройства.

Импульсом генератора / тактовых илшульсов цифровая следящая система (ЦСС) воз:вращается в исходное состояние, т. е. триггеры 2-4 (через схему «ИЛИ), переводятся в нулевое по.южеиие, закрывая вентили 5 и 6, н

в реверсивный счетчик 7 записывается код Xz обратной связи с преобразователя о «угол - код. Исходное число Al в виде нотенц алького кода подается на схему 9 поразрядного

сравнения. После заииси числа в реверсивный счетч1 к 7 триггер 3 переводится задержанным импульсом генератора / тактовых импульсов (через линию задержки 10) в единичное состояние, и вентиль 5 открывается. С

этого мо.меита через открытый вентиль 5 на шину суммирования счетчика 7 начинают поступать имиульсы высокой частоты с генератора имиульсов //. ,

Если исходное число А больше числа Xz,

поступающего по цепи обратной связи (т. е. когда ошибка рассогласования имеет положительиый знак), и.мпульсы, поступающие с генератора П па шину суммирования в реверсивный счетчик 7, увеличивают записанное

в нем число до тех иор, пока оно не станет равным исходному числу Ль При равенстве этих чисел на выходе схемы 9 поразрядного сравнения образуется имнульс, который через схемы «ИЛИа и «ИЛИз перезаписывает

число в счетчик, иереводит трштер 3 снова в пулевое состояние, ири котором закрывается вентиль 5 и устанавливает знаковый триггер 12 в положение, при котором высокий потенциал образуется на правом его плече, что

согласования. Этот же импульс, задс)жаииыи и линии задержки /З, поступает через схе.му «ИЛ11.1 на шину вычитания реверсивного счетчика, 15ычитает из записанного числа Л2 едниину и иеребрасывает 2 в состояние «сдинина нри котором открывается вентнль 6. С этого мО-мента через ве1ггиль 6 и открытый высоким потенцналом :.iiaKOBOi0 триггера J2 венти.ть 14 иа ншиу с -ммировання реверсивиого счетчика 7 начинают иоступать имнульсв с генератора тактовых имиульсов 15, которые вырабатв1вают сигиа.т унравлення, вы)аженнын врелшнным н;гге)валом. Первый нмнульс генератора тактовых нмиульсов 15, нро1недипп через вентиль 6, устанавливает триггер 4 в единичное состояние. Этот момент соответствует началу вре.менного интервала. Одновременно нмиульсы с генератора /5 в реверсивном счетчике еу.ммируются с заиисанныл числом до тех пор, пока это число не станет равным входному. При равенстве входного числа и числа, образующегося в результате сулкмнрования в реверсивном ечетчике, схема совиадеиия выдает и.мнульс, коTopbiit переводит триперы 2 и 4 к нулевое состояние. Д1о 1геит перевода триггера 4 в нулевое состояние онределяет конец временного интервала. Так как до поетуиления первого идипльса с генератора тактовых и.миульсов J5 в счетчик 7 в ием было записаио число А2-1, то для того, чтобы исходное число ста.то равным числу в счетчике, на П1нну суммировання необходимо нодать Al--(Л2---1 ) (,)+1 импульс.

Чнсло элементарных врелшппых интервалов между нмнульсамп всегда иа едииииу меньн1е их чнсла. Поэтому нолученный иремеиио интервал будет равен

/„ : Д / (X, -- X -Ы - 1) Д / (X, Х. - (Х,Х,

где А/ - элементарны вpe eннoй И тервал

между 1мнульсам ; - частота генератора тактовых .тьеов 15; /J,- дл 1тельноеть импульса управления.

Таким образом, прч положительной раесогласования (т. е. прп ) дл тельность нолучен 0го временного 1 нтервала унравлення пропор и ональна Ц1 фровой раесоглаеовапня.

При отрицательной ошибке рассогласован я, т. е. при , так же, как и в первом случае, после первой записи числа Л в реверснв з Й счетч к 7 па его шину су.п г рова1пш подаютея импульсы высокой частоты с геператора импульсов. Однако нри еу,мм фовапии этих пх п льсов е числом Х-2 равенства числа в счетчике 7 н исходного чпела X- иаступ 1ть не может, так как , и счетчик заполняется в этом случае до полной своей емкости. Прн этом на его возникает

и миульс. Этот ил нульс еребрас вает триггер 3 в нулевое состояние, что в)1зывает запи| а 1не вспти.ля 5, снова иереиисывает чиело Л че|)ез «I-LlITs и «ПЛИз в счетчик и устана1зл1И5ает триггер 12 в иоло/кение, р1 котором 1)1сокий нотсицпал образуется на левом его илече, что фн ;снрует отрииательн з Й зиак ошибки рассогласования.

Пройдя через задержки 16, этот 1 Мнульс через ехему «ИЛПз попадает на шину суммирования реверсивно|-о счетчика 7, прибавляя к числу Аа едипи у, через ехему «ИЛИц устанавливает 2 в единич ое состо5 Н е. при котором 6 открывается, н генератора 15 начинают посту ать через него i откр)тый высоки нотен 1иалоЛ левого плеча зпаково о триггера 12 17 иа иглиу выч ггаиия реверсивного счетчи ;а. При этом , записанное в счетчнке, иач;и ает ул епьшаться, пока не етанет равныл исходному числу Xi. При равенстве чиеел ia выходе 9 поразрядного сравиен 1я образуется импульс, который перебрас з вает 4 н 2 в. нулевое состояипе. Как I в первол случае, врел енной пнтер ал уиравле ия фикеируется единичИЫЛ1 состоян ем триггера 4, в которое он уетанавл вается первым импульсол генератора тактовь х импульсов 15, прошедш 1Л через открытый 6. Импульсом же, образовав ни 1ся в результате равенетва чисел в счетчике J па выходе еисте Ь, этот триггер енова иеревод тея в нулевое состоян е, что соответствует концу време1 ного 1 нтервала.

Так как до поступления в счетчик 7 первого с генератора 15 в нел зап еапо чиело А2-1, то для того, чтобы число, зап 1саипое в счетч1 ке 7, стало равно исходному (Al), еобходнмо подать (/Аз+Ь-A i)

вычнтающ 1Х п пyльcoв. При этом временной интервал управления

f, l(X, + l)X,(X,X,)

(а - i). Т. е. при отр11 1ательпой ошибке расеогласова 1ия управлеи 1Я, выраженный временным интервалом, также пропорционален ошибке рассогласования и 0 1ределяется по

той же формуле.

Пулевая рассогласован я фиксируется схе1мой «HI н триггером 18. При еовпадеии во вре.мени импульсов ехемы поразрядного срав 1ения чисел расширенного пмнульеа, используемого для заппс числа Х в счетчик, схема «ITi выдает нмпульс, который через задержки 19 переводит триггер 18 в нулевое соетоян е. Пр этом запнрается вентиль 20 в цепи прохождения еигнала управления, и иа релейный ус 1литель 21 в течение всего такта не подается никакого сигнала управления, что еоответетвует нулевому значению ошибки рассогласования.

ный усилитель 21 через вентили 22 и 23, которые уиравляются разными плечами знакового триггера. Следовательно, сигнал управления в зависимости от состояния знакового триггера иодается либо через вентиль 22, либо через вентиль 23, а в зависимости от того, через какой вентиль подается сигнал управления, релейный усилитель 21 по-разному подключает управляюгцую обмотку двигателя к источнику питания, по таким образом, чтобы выходной вал вращался в сторону уменьшения ошибки.

Наибольшее распространение предложенное устроЙ Ство может найти в сочетании с преобразователями угла поворота в код, которые включаются в цепь обратной связи цифровой следящей системы (ЦСС) и выполнены с промежуточным преобразованием угла поворота в фазу (временной иитервал) В этом случае имеется возможность использовать выходной счетчик этого преобразователя в качестве реверсивного счетчика 7 органа сравнения ЦСС, а импульсы, заполияющпе

времепной промежуток преобразователя «угол-фаза-код, подавать с генерагора //.

Предмет изобретения

Цифровое управляющее устройство, содержащее узел сравиен;1я на реверсивном счетчике, соедииенный с преобразователем «код-

аналог, схему считывания кода обратной связи, преобразователь «вал-код, генераторы имиульсов, схемы «ИЛИ, вентили, триггеры и исполнительный мехаипзм, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и иовышения его надежности, входы параллельной записи реверснвиого счетчика подключеиы к схеме считывания кода обратной связи, входы схемы сравнения соед1И1ены со входными шинами устройства, а шины сложения и вычитан1 я реверсивного счетчика через схемы «ИЛИ и вентили, соединенные с двумя триггерами, подключены к двум генераторам нмпульсов разных частот.