ЫТ:ввитое** *У*ЬАМ. Кл. G 05Ь 11/14УДК 621.316.7(088.8) Советский патент 1973 года по МПК G05B11/14 

1

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано, в частности, для управления телескопом.

Известно фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее полудисковый модулятор с генератором опорных напряжений, формирователи импульсов, последовательно соединенные фотоприемник, усилитель, дискриминатор и блок автоматической регулировки частоты, выход которого соединен со входом фотоприемника, и схемы выделения сигнала рассогласования объекта по каждой координате, каждая из которых состоит из блока переключения, выходы которого соединены соответственно с шинами суммирования и вычитания реверсивного счетчика и одним входом логической схемы, другой вход которой подключен к выходу блока автоматической регулировки частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами логической схемы, выход которой подключен к исполнительному органу.

Однако известное устройство имеет невысокое быстродействие, ограниченное минимальным временем выявления сигнала рассогласования, равным нериоду вращения полудиска модулятора, и малый гарантийный срок службы, определяемый, в основном, выходом из строя полудискового модулятора вследствие износа подшипников, размагничивания и пр.

Существенным недостатком известного устройства является также необходимость иснользования в его схеме дополнительного мощного источника питания для приводного двигателя генератора опорных напряжений, что влечет за собой увеличение габаритов и веса устройства в целом.

Для повышения быстродействия и надежности, уменьшения нотребляемой мощности, габаритов и веса устройство содержит электронный коммутатор, триггер и в каждой схеме выделения сигнала рассогласования вентиль, первый вход которого соединен с выходом дискриминатора, второй вход - с соответствующим выходом логической схемы, третьи входы вентилей подключены к разноименным выходам триггера, выходы электронного коммутатора подключены к соответствующим входам блоков переключения, триггера и фотоприемника, шина сброса и счетный вход реверсивного счетчика подключены соответственно к соответствующему выходу логической схемы и выходу вентиля.

На чертеже приведена функциональная схема нредлагаемого устройства.

Устройство содержит фотонриемник, например квадрантный фотоумножитель (КФЭУ), имнульсный усилитель У, дискриминатор Д, электронный коммутатор К, триггер 1, блок автоматической регулировки частоты (БАРЧ), исполнительные органы ИО, ИОу и схемы выделения сигнала рассогласования СВР.х и i al srareipWL/состоит из блока |ieDeKJiiQ4eHM ЪГПр : СИ5ного счетчика РСгIP L логической схеЖ ЛСж(ЛСу) и веитиflfb&i fSy) f ., ,,-,vs-«« Устройство работает следующим образом. Световой поток от источника света через оптическую систему поступает на квадрантный фотоумножитель, который работает в режиме счета фотонов. Импульсы, выделяемые на его нагрузке, усиливаются усилителем и ограничиваются дискриминатором. Блок автоматической регулировки частоты следовании импульсов на нагрузке КФЭУ поддерживает их постоянство при изменении яркости сопровождаемого светового объекта. Электронный коммутатор осуществляет попарно-поочередное переключение квандрантов КФЭУ и управляет работой электрических схем таким образом, чтобы обеспечить за целое число периодов коммутации накопления в реверсивных счетчиках чисел т-х и гПу, определяющих заполнение п значащих разрядов счетчиков. Накопление чисел т и Шу, пропорциональных отклонению сопровождаемого светового объекта от оптической оси системы, совмещенной с центром КФЭУ, производится последовательно по координатам и У в пределах каждого периода коммутации. В течение первой четверти периода коммутации (при открытых I и II квадрантах КФЭУ) импульсы с нагрузкой КФЭУ через усилитель с дискриминатором и открытый вентиль В поступают на счетный вход реверсивного счетчика РСх и идут на суммирование благодаря наличию соответствующей команды с блока переключения щин БП 9, управляемого электронным коммутатором, обеспечивающим синхронно с его действиями в течение первой половины периода коммутации суммирование в РСх и РСу а в течение второй половины коммутации - вычитание в РС и РСу. Во вторую четверть периода коммутации (открыты II и III квадранты КФЭУ) прекращается ноступление импульсов на счетный вход реверсивного счетчика по координате X через вентиль В, и импульсы идут на суммирование в реверсивный счетчик по координате У через вентиль By. Происходит это вследствие того, что триггер меняет свое состояние на противоположное через промежуток времени, равный четверти периода коммутации, синхронно с действиями электронного коммутатора н пооче редно открывает вентили В и By. В третью четверть периода коммутации (открыты III и IV квадранты) вновь открывает ся вентиль Вж (закрывается вентиль By), и импульсы поступают на счетный вход , но идут на вычитание. В четвертую четверть периода коммутации импульсы идут на вычитание в реверсивный счетчик по координате Y. Таким образом, за каждый период коммута ции в РС.-с и PC,, запишутся числа, пс равные улю, если имеется рассогласование по обом координатам. Минимальное время выявления полезного игнала рассогласования равно периоду комутации квадрантов и благодаря практичесой безынернноиности фотоумножителя н лектронного коммутатора это время может ыть весьма малым, а cooTiiCTCiiiCfiHo, бь С1роействие устройства большнм. Питание электронного коммутатора нроизодится от общего источника питания элекронных схем, а потребляемая им мощность езначительная. Практически количество периодов коммутаии, в течение которых выявляются сигналы ассогласования по координатам X и У, являсь функцией от изменения скорости следоваия импульсов на нагрузке КФЭУ (вследстие статической погрешности замкнутой сисемы регулирования частоты следования импульсов) и скорости перемещения светового объекта, определяется моментом занолнення п значащих разрядов реверсивных счетчиков РСх и РС(у; при этом на вход логических схем ЛСх и ЛСу поступает команда, при наличии которой: 1)исчезает третье совпадение на вентилях ЕХ и By (с выходов ЛСх и ЛСу при этом прекращается счет импульсов); 2)поступает команда на включение нснолнительного органа привода; 3)через время, необходимое для отработки рассогласования, поступает команда «Сброс на О соответствующего реверсивного счетчика. С этого момента начинается следуюнднй цикл работы устройства - выявление рассогласований с последующей их отработкой. Предмет изобретения Фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее последовательно соединенные фотопрнемник, усилитель, дискриминатор и блок автоматической регулировки частоты, выход которого соединен со входом фотоприемника, и схемы выделения сигнала рассогласования объекта по каждой коордннате, каждая из которых состоит из блока переключения, выходы которого соединены соответственно с шинами суммирования и вычитания реверсивного счетчика и одним входом логической схемы, другой вход которой нодключен к выходу блока автоматической регулировки частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами логической схемы, выход которой подключен к иснолнительному органу, отличающееся тем, что, с целью новыщения быстродействия и надежности уменьшения потребляемой мощности, габаритов и веса устройства, оно содержит электронный коммутатор, триггер п в каждой схеме выделения сигнала рассогласования вентнль, первый вход которого соединен с выходом дискриминатора, второй вход - с соответствующим выходом логической схемы, третьи входы вентилей подключены к разноименным выходам триггера, выходы электронного коммутатора подключены к соответствующим входам блоков переключения, триггера и фотоприемника.

шина сброса и счетный вход реверсивного счетчика подключены соответственно к соответствующему выходу логической схемы и выходу вентиля.

KoppgvffffmffK