Фотоэлектрическая следящая система Советский патент 1975 года по МПК G05B11/06 G05D3/00 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к классу следящих систем с оптическими связями.

Известные фотоэлектрические следящие системы, содержащие оптический блок, фоторезисторы, включенные в мостовую дифференциальную схему, преобразовательно-измерительный блок, электропривод и контрольный элемент, установленный на объекте управления, не обеспечивают высокой точности из-за возможных уходов «нуля дифференциального фотодатчика.

Предлагаемая система отличается от известных тем, что в ней в преобразовательноизмерительном блоке установлены два блока фиксации центров импульсов, входами связанные - один с фотодиодной матрицей, другой - с электронным развертывающим блоком анализатора поля зрения, а выходами через блок ИЛИ, формирователь импульсов и частотный селектор - с электроприводом, что позволяет повысить чувствительность и точность отработки угловых перемещений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы, на фиг. 2 - светоделительная маска.

В состав системы входят следующие основные элементы: контрольный элемент 1, например зеркало, установленный на объекте управления 2; оптический блок 3, содержащий щелевой осветитель 4, полупрозрачное зеркало

5 и объектив 6; анализатор поля зрения 7, в состав которого входят дискретный сканистор (пластины 8 со светоделительной маской и жгутом световодов 9), фотодиодная матрица

10 и электронный развертывающий блок 11, формирующий строчную развертку сканистора вдоль измеряемой координаты о по принципу подвижного «оптического генератор импульсов 12 с частотой fr /р-2 const (fp - частота развертки, п - число разрядов счетчика электронного развертывающего блока 11); преобразовательно-измерительный блок 13, состоящий из двух блоков фиксации центров импульсов 14 и 15, логического блока

ИЛИ 16, формирователя импульсов 17, частотного селектора 18, настроенного на частоту следования рабочих импульсов фототока /Ф /р/ блок формирования опорного сигнала 19; электропривод 20, кинематически связанный с объектом управления 2.

Система работает следующим образом. Световой поток от щелевого осветителя 4, отраженный от полупрозрачного зеркала 5, выходит параллельным пучком из объектива 6, облучая контрольный элемент 1. Отраженный от контрольного элемента световой поток фокусируется объективом 6 в узкий световой индекс (марку «М) в плоскости светоделительной маски 8 анализатора поля зрения 7.

Электронный развертывающий блок 11 анализатора 7 формирует строчную развертку вдоль измеряемой координаты X по принципу подвижного «оптического окна. Перед каждым циклом развертки происходит перевод анализатора 7 в исходное состояние, что сопровождается выдачей базовых импульсов, следующих с частотой fe fp.

При появлении угла рассогласования в следящей системе автоколлимационный индекс «М (см. фиг. 2) смещается относительно центра пластины 8 в ту или иную сторону в зависимости от знака угла рассогласования, что приводит к временному сдвигу последовательности импульсов фототока относительно базовых импульсов. Нарушение временной симметрии в суммарной последовательности импульсов выделяется блоками фиксации центров импульсов 14, 15 и логическим блоком ИЛИ 16 и приводит к появлению в спектре сигнала гармонической составляющей частоты /5 ф, выделяемой частотным селектором 18 и подаваемой на управляющую обмотку электропривода 20.

OjioDHQg напряжение, задаваемое генератоpoM lz, с блока формирования опорного сигнмй-J.9 подается на обмотку возбуждения

элей Р&привода 20, который начинает разворачивать объект 2 в сторону уменьщения угла рассогласования со скоростью, пропорциональной величине угла рассогласования.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическая следящая система, содержащая оптический блок, анализатор поля зрения с дискретным сканистором, фотодиодной матрицей и электронным развертывающим блоком, преобразовательно-измерительный блок, контрольный элемент, установленный на объекте управления, и генератор импульсов, связанный с электронным развертывающим

блоком и через блок формирования опорного сигнала с электроприводом, отличающаяс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в ней в преобразовательноизмерительном блоке установлены последовательно соединенные первый блок фиксации центров импульсов, подключенный к диодной матрице, логический блок ИЛИ, формирователь импульсов и селектор, соединенный с электроприводом, а также подключенный ко

второму входу логического блока ИЛИ второй блок фиксации центров импульсов, связанный с выходом электронного развертывающего блока.