ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-УГОЛ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/66 H03M1/24 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к цифро-аналоговым нреобразователям, и может быть использовано Б системах управления с цифровой обработкой информации.

В системах управления с цифровыми вычислительными машинами широко используется преобразователь код-угол, содержаший фазовращатель, блок формирования синусоидального напряжения для питания фазовращателя, генератор импульсов, пересчетную схему, счетчик, усилитель, триггер строба и схему измерения рассогласования. Такой преобразователь не может работать в условиях ограничения угла поворота выходного вала.

Часто в целях обеспечения возможности работы преобразователя в условиях ограничения угла поворота выходного вала в его кинематическую схему вводят дополнительную механическую передачу, обеспечивающую увеличение цены оборота фазовращателя. Однако это приводит к увеличению ошибки преобразователя. Либо в преобразователь вводят дополнительпый регистр для запоминания заданного кода и схему установки в исходное положение, при котором угловое расстояние до границы зоны ограничения в прямом направлении отличается от углового расстояния до границы зоны ограничения в противоположном направлении не больше, чем на ширипу зоны ограничения, что значительно усложняет схему преобразователя и увеличивает время преобразования. Целью изобретения является обеспечение

возможности работы преобразователя кодугол в условиях огра.ничения угла поворота выходного вала без увеличения ошибки преобразования. Это достигается введением в схему преобразователя формирователя фазового импульса, четырех схем «И, триггера определения направления вращения и двух триггеров управления вращением вправо и влево и подключением выхода фазовращателя через формирователь фазового импульса и

схемы «И к входам двух триггеров управления вращением вправо и влево, выходы которых соединены с входами усилителя. При этом входы двух схем «И соединены с выходами третьей схемы «И и триггера определения направления вращения, входы которого подключены к выходам счетчика и пересчетной схемы. Входы третьей и четвертой схем «И соединены с выходами формирователя фазового импульса и триггера строба,

что позволяет обходить зону ограничения.

Па чертеже показана блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит цересчетпую схему }, представляющую собой л-разрядный

двоичный счетчик, вход которого соединен с

выходом генератора 2 импульсов и входом счетчика 3; триггер 4 определения направления вращения и блок 5 формирования синусоидаль-ного Напряжения, питающий фазовращатель 6. Фазовращатель приводится во вращение двигателем 7. Выход фазовращателя подключен к входам схемы 8 измерения рассогласования и формирователя 9 фазового имщльса. Выход схемы измерения рассогласования подключен к входу усилителя 10, выход формирователя фазового импульса - к входам схем «И // и 12, вторые входы которых и схемы 8 соединены с выходами триггера 13 строба. Входы триггера строба, вырабатывающего прямоугольный строб, фаза которого пропорциональна значению заданного -кода, соедИНены с выходами счетчика 5. Выход схемы 11 подключен к нулевым входам триггеров 14 и 15 управления вращением вправо и влево. Выход схемы 12 через схему «И 16 соединен с единичным и нулевым входами триггеров управления вращением вправо и влево, а через схему «И 17 - с нулевым и единичным входами тех же триггеров. Вторые входы схем 16 и 17 .подключены « выходам триггера 4 определения направления вращення, единичный вход которого соединен с выходом счетчика 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 2 вырабатывает импульсы частоты f, которые поступают .на входы пересчетной схемы 1 и счетчика 3. Пересчетиая схема делит входную частоту па 2п.

Блок 5 вырабатывает синусоидальное напряжение частоты --, фаза которого син

хронизирована с фазой импульсов генератора 2. Фаза выходного напряжения фазовращателя 6 пропорциональна углу поворота выходного вала. Схема 8 измеряет фазовое рассогласование между фазой синусоидального напряжения, поступающего с выхода фазовращателя, и фазой прямоугольных стробов, поступающих с выхода триггера 13. Частота

стробов равна - , а фаза пропорциональZi

на значению кода, предварительно записапному в счетчик 3. Схема измерения рассогласования вырабатывает напряжение, величина которого пропорциональна величине фазового рассогласования между фазой выходного синусоидального напряжения фазовращателя 5 и фазой прямоугольного строба триггера 13.

Формирователь 9 вырабатывает импульсы, фаза которых пропорциональна угловому положению выходного вала. Эти импульсы поступают на входы схем «И // и 12. Если эти импульсы совпадают с нулевым состоянием триггера 13, то они проходят через схему 12 и поступают на входы схем «И 16 и 17. В этом случае рассогласование между значением кода, записанным в счетчик 5, и значением угла выходного вала больще половины щирины прямоугольного строба, вырабатываемого триггером 13. При согласованном положении выходные импульсы формирователя фазового импульса совпадают с серединой прямоугольного строба, вырабатываемого триггером 13.

На вторые входы схем 16 и 17 поступают выходные сигналы триггера 4 определения направления вращения. На нулевой вход этого /

триггера поступают импульсы частоты - с

выхода пересчетной схемы /, фаза которых соответствует KOiiny зоны ограничения вращения выходного вала, а па единичный вход - импульсы также частоты с выхода счетчика- ,

фаза которых соответствует началу прямоугольного строба, вырабатываемого триггером 13.

Если импульсы, поступающие на входы схем 16 и 17, совпадают с единичным состоянием триггера 4, то они проходят через схему 16 и устанавливают в единичное состояние триггер 14 управления врап1ением вправо

и в нулевое состояние триггер 15 управления вращением влево. Это является признаком того, что выходные импульсы формирователя 9, фазы которых соответствуют текущему положению выходного вала, расположепы по фазе

между пачалом зоны ограничения и концом прямоугольного строба, вырабатываемого триггером 13. В этом случае На входе усилителя 10 сигнал схемы 8 измерения рассогласования «подавляется более сильным сигналом,

поступающим с выхода триггера управления враще1П1ем вправо. Усилитель 10 усиливает сигнал триггера управления вращением вправо и двигатель 7 вращает фазовращатель 6 в правую сторону.

Если им.нульсы, поступающие па входы схем 16 и 17, совпадают с нулевым состоянием триггера 4, они проходят через схему 17 и устанавливают в нулевое состоя.ние триггер управления вращением вправо и в сдиниппое состояние триггер управления вpaщeниe : влево. Это является признаком того, что вы ходные импульсы формирователя 9, фаза которых соответствует текущему положению выходного вала, расположены по фазе между

.концом зоны ограничения и началом прямоугольного строба, вырабатываемого триггером 13. В этом случае на входе усилителя 10 сигнал схемы измерения рассогласования «подавляется более сильным сигналом, поступающим с выхода триггера управления .вращением .влево. Усилитель усиливает сигнал триггера управления вращением влево и двигатель вращает фазовращатель в левую сторону.

Как только выходные импульсы формирователя начинают совпадать с единичным состоянием триггера 13 строба, они проходят через схему // и устанавливают в нулевые состояния триггеры управления вращением вправо « влево. При этом усилитель 10 усиливает сигнал схемы 8 измерения рассогласования и двигатель 7 вращает фазовращатель 6 до согласованного положения. Предмет изобретения Преобразователь код-угол, содержащий фазовращатель, блок формирования синусоидального напряжения, нодключенный к входу фазовращателя, генератор импульсов, пересчетную схему, счетчик, усилитель, двигатель, триггер строба и схему измерения рассогласования, отличающийся тем, что, с целью обеснечения возможности работы в условиях ограничения угла поворота выходного вала без увеличения ошибки преобразования, он содержит формирователь фазового импульса, четыре схемы «И, триггер определения направления вращения и два триггера управления вращением вправо н влево, при этом выход фазовращателя через формирователь фазового импульса подключен к входам первой и второй схем «И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам триггера строба, входы третьей и четвертой схем «И соединены с выходами второй схемы «И и триггера определения направления вращения, входы которого подключены к выходам счетчика и пересчетной схемы, выходы первой, третьей и четвертой схем «И соединены с входами триггеров управления вращением вправо и «лево, выходы которых соединены с входами усилителя.

Выкод