АНАЛОГО-ЦИФРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Советский патент 1973 года по МПК G05B15/02 

1

Изобретение otHoceTCH к цифровым автом атическим устройствам И может использоваться, например, в автоматических комплексах, содержащих цифровые вычислительные машины.

Известны аналого-цифровые следяш,ие системы,, содержащие регистр памяти, счетчик импульсов, первый и второй входы которого соединены с первыми выходами соответственно первого блока управления и преобразователя угла поворота в число импульсов, второй выход которого соединен с первым входом второго блока управления, а третий выход - со входом первого блока управления, второй выход KOTOiporo через второй блок управления соединен с двигателем.

Известные аналого-цифровые следящие системы содержат цифровое сравнивающее устройство (для поразрядного сравнения заданного кода с кодом обратной связи), что приводит к их усложнению. Кроме того, требуемое положение вала должно быть заранее задано, что исключает возможность ислользованиЯ известных аналого-цифровых следящих систем в режиме поиска.

Цель изобретения - упрощение системы и введение режима поиска.

Для этого система дополнительно содержит три схемы совпадения на каждый разряд регистра памяти. Первые входы двух схем соединены со вторым выходом первого блока управления, вторые входы - с соответствующими выходами счетчика импульсов, ai выходы .с соответствующими входами регистра памяти. Первые входы третьих схем совпадения соединены с третьим выходом первого блока управления, вторые входы - с соответствующими выходами регистра .памяти, а выходы- с соответствующими входами счетчика импульсов. Выход старшего разряда счетчика импульсов соединен с третьим входом второго блока управления.

Блок-схема системы представлена на чертеже. Она содержит регистр памяти /, состоящий из триггеров 2 и 3, счетчик импульсов 4, состоящий из триггеров 5-7, схемы совпадения 8-13, блоки управления 14 « 15, двигатель 16 и преобразователь угла поворота в число импульсов 17, состоящий из фазовращателя 18, генератора опорного напряжения 19, формирователей прямоугольных имлульсов 20 и 21, триггера 22, схемы совпадения 23 и генератора .прямоугольных импульсов 24.

На чертеже показано два двоичных разряда регистра памяти / и счетчика 4. Их количество может быть любым (оно определяется требуемой статической точностью установки вала).

Система работает следующим образом. В режиме отработки заданного положения вала требуемое положение вала задается параллельным цифровым кодом Ло, нодаваемым на регистр /. Пусть , где и Ng - число условных единиц соответственно заданного и исходного положения вала.. В момент перехода опорного напряжения U через нуль сигнал с выхода формирователя прямоугольных импульсов 21 поступает на трИГгер 22 и блок управления 14. Последний вырабатывает сигнал «Сброс, устанавливающий триггеры 5-7 счетчика 4 в «улевое .положение (или .подтверждающий это их состояние), а через некоторое время (не превышающее период следования импульсов от генератора 24, но достаточное для сброса триггеров счетчика в нулевое положение) -вырабатывает сигнал «Перезапись. Этот сигнал поступает на один из входов схем совпадения 12 и 13, в результате чего число, содержащееся в регистре /, заносится в обратном коде в счетчик 4. Таким образом, перед началом счета в счетчике 4 уже содержится число . Кроме того, по сигналу от фазовращателя 18 срабатывает триггер 22 и через схем-у совпадения 23 начинают проходить импульсы от генератора 24. При поступлении в счетчик Ло+l импульсов произойдет его переполнение, а через время, пропорциональное исходному положению вала, а следовательно, и сдвигу фаз между U и Е, напряжение Е на .выходе фазовращателя 18 перейдет через нуль и сигнал с формирователя 20 вернет триггер 22 в исходное положение. Поступление импульсов на счетчик 4 через схему совпадения 23 прекратится. Причем, так как было принято , то на блок 15 сигнал с выхода триггера. 5 поступит раньше, чем сигнал с выхода триггера 22. Поэтому двигатель 16 будет включен в сторону уменьшения угла поворота. Если бы заданное положение вала превышало исходное (т. е. ), то переполнение счетчика 4 не произошло бы|, причем ва блок 15 первым поступил бы сигнал с триггера 22 и двигатель 16 включился бы в сторону увеличения угла -поворота. Аналогично, при следующем переходе «апряжения и через нуль повторяется описанный цикл: .сброс показаний счетчика 4 в исходное положение, перезапись в обратном коде числа NO из регистра / в счетчик 4, кодирование текущего угла поворота и сравнение его с заданным значением угла пов-орота. В зависимости от того, какой из сигналов поступит первым на блок управления двигателем 15, этот блок вырабатывает напряжение, соответствующее вращению двигателя «Вперед или «Назад. В режиме поиска требуемое положение вала NO заранее не известно и определяется его положением в некоторый момент времени /оПосле подачи напряжения на двигатель он начинает вращаться с постоянной скоростью, причем блок 15 не реагирует на сигналы, поступаю.щие с триггеров 5 и 22, т. е. в режиме поиска система разомкнута. |В дан-ном состоянии система может находиться длительное время. В момент времени to, принимаемый в дальнейшем за начальный, в блок управления 14 подается сигнал от внешнего устройства Теперь число, набранное счетчиком 4 (в процессе ближайшего очередного преобразования угла поворота в код), принимается за требуемое конечное положение вала двигателя (). После появления сигнала на выходе формирователя 21 происходит следующее. Блок управления 14 вырабатывает ситнал «Считьгвание, который поступает на схемы совпадения 8-11. В результате число, набранное счетчиком 4, заносится в регистр /. Кроме того, сигнал «Считывание .попадает в блок управления двигателем, что сопровождается замыканием системы, и она переходит В режим отработки за.данного положения в.ала. После того как вал окажется в требуемом положении (нри jVg A/o±l), двигатель отключается и система возвращается в исходное состояние. Предмет изобретения Аналого-цифровая следящ,ая система, содержа.щая регистр памяти, счетчик импульсов, первый и второй в-ходы которого соединены с первыми выходами соответственно перво.го блока управления и преобразователя угла поворота в число импульсов, второй выход которого соединен с первым входом второго блока управления, а третий въгход - со входом .первого блока управления, второй выход которого через второй блок управления соединен с двигателем, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы- и расширения ее функциональных возможностей, онадополнительно содержит три схемы совпадения на каждый разряд регистра памяти, первые входы двух из кото.рых соединены со вторым выходом первого блока управления, вторые -входы - с соответствующими выходами счетчика импульсов, а выходы - с соответствую-щими входами регистра памяти, первые входы третьих схем совпадения соединены с третьим выходом первого блока управления, вторые входы-с соответствую.щими выхода.ми регистра памяти, а выходы - с соответствующими входами счетчика импульсов, выход старшего разряда счетчика импульсов соединен с третьим входом второго блока управления.