Устройство для получения сигнала рассогласования двух импульсных последовательностей Советский патент 1975 года по МПК G06F7/02 

ступают угловые импульсы задавзщей и при нимающей осей, а выход соединен с входом реверсивно1ч счетчика 2. Инверсные выходы разрядов счетчика, кроме старшего соединены с входами элемента HffJE 6, выход которого соединен с входом элемен та 2И-ИЛИ 7, другой вход этого элемента подключен к ; инверсному :/ выходу старшего разряда реверсивного счетчика 2 другие входы элемента 7 подключены к выходу элемента 3. На выходе элемента 7 ;возникает сигнал рассогласования следяtuero привода. Выход элемента 6 соединен .также с входом элемента И-НЕ 8, ДРУ гой вход которого подключен к инверсн( му выходу старшего разряда реверсивного счетчика 2. Выход элемента 8 подключен к входу элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с входом элемента 1. В случае, если требуется ускоренная выработка правильного значения сигнала рассогласования, устройство содержит так же статический,: триггер на элементах И-НЕ 1О и 11, при этом вход элемента 11 подключен к выходу элемента задержки 12, на вход которого при включении подается потенциал, соответствуюший логическому сигналу . Другой вход триггера - вход элемента 10 подключен к выходу элемента задержки 13, вход которой подключен к выходу элемента 1. Вы ход триггера - выход элемента 1О соединен с входом элемента И-НЕ 9. Сигнал рассогласования вырабатывается устройством в следующей последовательности. При включении привода рассогласование между задающей и принимаюгЬей осями имеет случайную величину от О до 360-. Триперы реверсивного счетчика 2 ориентируются в случайном поряд ке, не связанном с величиной расбогласования осей. Поэтому необходимо сначала установить на счетчике значение начального рассогласования, (. что производится следующим образом. Устройство предназна чено для привода однонаправленного непрерывного врашення задающей оси. После включения через промежуток времени, не превышающий время одного оборота задающей оси, на вход элемента 1 поступает импульс нулевого положения задающей оси. Условия, при которых на втором входе элемента 1 сигналы О или рассмотрены ниже. В случае, если на втором входе элемента 1 - сигнал , то он инвертирует сигналы, поступающие на его вход. На выходе элемента 1 возникает инвертированный импульс нулевого положеI кия задающей оси. Этот импульс поступает на шину установки нуля счетчика 2, устанавливая все триггеры счетчика 2 в ;состояние О. Этот импульс поступает i также на вход элемента 3 и ориентирует триггер на элементах 3 и 4 так, что на выходе элемента 4 - О, а на выходе элемента 3 - , Т4 е. и на выходе элемента 7. Вследствие этого возникает и на выходе устрюйства. Привод с фазо-импульсным управлением работает таким образом, что сигнал рассогласования 1 вызьшает вращение принимающей оси с установившейся скоростью большей, чем максимальная скорость вращения задающей оси, а О вызывает установившуюся рость вращения принимающей оси, меньшук чем Минимальная скорость вращения задающей оси. Сигнал на выходе элемента 7 вызывает вращение принимающей оси с повышенной скоростью, вследствие этого через интервал времени, не превышающий время одного оборота принимающей оси, на единичный вход триггера поступает импульснулевого положения принимающей оси, которь1й ориентирует триггер на элементах 3 и 4 так, что на выходе элемента 3 - О, а на выходе элемента 4 - . Таким образом на выходе элемента 4 уста навливается О на промежуток времени между поступлением нулевого импульса задающей оси и поступлением нулевого импульса принимающей оси. Угловые импулЕ сы задающей оси, поступающие на первый вход элемента 5, всегда вызывают импуль- i сы на входе реверсивного счетчика 2 и сопровождаются установкой знака сложения. Угловые импульсы принимающей оси поступают на второй вход элемента 5. В промежуток времени, когда с выхода элемента 4 на вход элемента 5 передается О, импульсы принимающей оси не вызывают импульсов на выходе элемента 5. При этом на счетчик проходят только угловые импульсы задающей оси, количество которых определяет рассогласование задающей и принимающей осей в момент по- I ступления импульса нулевого положения принимающей оси. Эти импульсы, накапливаясь счетчиком, вызывают соответствующую установку триггеров счетчика. Количество N разрядов счетчика должно . быть таким, чтобы емкость счетчика обеспечивала прием импульсов, поступающих за один оборот оси. После поступления нулевого импульса принимающей оси триггер на элементах З.й 4 опрокндьтается, на выходе элемента 4 возникает , поэтому угловые импульсы принимающей оси вызывают импульсы на выходе элемента 5. Эти импульсы сопровождаются установкой i знака вычитания. Во избежание сбоев счетчика 2 угловые импульсы задающей и принимающей осей не должны поступать одновременно, что достигается их предварительным разделением во времени.

После установки описанным способом начального значения рассогласования счетчиком 2 вырабатывается двоичный код текущего значения рассогласования путем сложения количества угловых импульсов задающей оси и вычитания количества угловых импульсов принимающей оси. Двоичный код рассогласования, получаемый на выходах триггеров счетчика 2, используется для получения сигнала рассогласования, для чего предназначены элементы

6и 7. Число разрядов счетчика 2 должно быть таким, чтобы емкость счетчика соответствовала наибольшему возможному, рассогласованию - ЗбО , т. е. количеству угловых импульсов за оборот осн. Инверсные выходы первых N - 1 разрядов счетчика соединены с входами элемента И-НЕ 6. В случае, если рассогласование Tie превышает 18О° и отлично от нуля, прямой код рассогласования имеет О старшего разряда и 1хотябы в одном из младших разрядов. В этом случае соответствующий инверсный выход имеет О. Вследствие этого на выходе элемента 6 И-НЕ возникает и на инверсном выходе старшего N разряда реверсивного счетчика в этом случае также , Ввиду того, что на двух входах элемента

72И-ИЛИ сигналы , то на выходе элемента 7 также 1, что вызывает вращени привода с повышенной скоростью и требуется для согласования привода, так как в этом случае принимающая ось отстает от задаюшей на угол не .более 180- и рассогласование целесообразно устранять за счет превышения скорости вращения принимающей оси над скоростью вращения задающей оси. В другом случае, когда рассогласование превышает 180°, йрямой код рассогласования имеет 1 в старшем раз- ряще, а инверсный выход триггера старшего N -го разряда счетчика имеет О. Вследствие того, что на вьгходе элемента

7 И-ИЛИ - О, то на выходе устройства также О, что вызывает вращение привод с пониженной скоростью и требуется для согласования привода, так как в этом случае принимающая ось опережает задающую на угол не хболее и рассогласование целесообразно устранять за счет снижения скорости вращения принимающей оси .до величины меньшей, чем скорость вращения,задающей оси. Существенно, что в этом случае описанный процесс установки начального значения рассогласования

на счетчике 2 не должен повторяться, так как он сопровождается ускоренным вращением принимающей оси, а не ее торможением. ля предотвращения этого инверсный выход тарщего разряда счетчика 2 соединен | также с элементом И-НЕ 8. Если на инверсном выходе старшего разряда-О, то на выходе элемента , на выходе элемента 9 - О, при условии, что 1на втором входе элемента 9. Условия при коорых на втором входе элемента 9 - О, или рассматриваются ниже. Так как на выходе элемента 9-О, то О и на входе элемента И-НЕ 1. Поэтому имцульс нулевого положения задающей оси, поступающий на первый вход.элемента 1,, не вызывает инвертированный импульс на вы- ходе элемента 1 и описанный процесс устаовки на счетчике начального рассогласо- ; вания не повторяется. Этот процесс не повторяется и в том случае, если на счетчике код нулевого рассогласования, так как в этом случае на всех инверсных выходах разрядов счетчика 1, следовательно,1на каждом из входов элемента И-НЕ 6, т. е. О - на выходе элемента 6, и на входе элемента 8. Это необходимо потому, что код нулевого рассогласования соответствует торможению привода, а в процессе установки начального рассогласования прИг вод разгоняется. Установка начального рассогласования разрешается в случае, если ; принимающая ось отстает от задающей на угол не более 18О и прямой код рассогласования отличен от нулевого. Тогда на инверсном выходе старшего разряда счетчи, ка - 1 и на выходе элемента 6 также , следовательно, на выходе элемента И-НЁ 8 О, на выходе элемента 9поэтому импульс нулевого положения за.дающей оси на первом входе элемента 1 вызывает процесс установки начального рассогласования в описанном порядке. В приводе с фазоимпульсным управлением с установившимся синхронным и синфазным вращением, работающим при достаточно большой скорости ьращения, скоростная ошибка может превышать остальные составляющие ошибки слежения, т. е. принимающая ось всегда несколы о отстает от задающей оси, привод может быть спроектирован с учетом этого требования. В этом случае процесс установки начального рассогласования будет повторяться каждый оборот при поступлении нулевого импульса задающей оси, если он приходит с задержкой относительно соответствующего углового импульса задающей оси.

Импульс нулевого положения принимающей оси должен быть также задержан отf

вфсительно соответствующего углового импульса принимающей осн. Это обеспечивает устранение сбоев счетчика, которые могут возникнуть за время одного оборота.

Элементы 10-13 позволяют ускорить прюцесс выработки начального рассогласо. вания на счетчике 2 при включении устройства. ., Эта часть устройства функционирует следующим образом. Элементы И-НЕ 10 и 11 образуют статический триггер. На вход элемента задержки 12 при включении питания подается потенциал, соответвуюший . Вследствие действия задержки 12 в момент включения питания на .входе элемента 11 удерживается О и триггер на элементах 10 и 11 ориентируется таким образом, что на выходе элемента 11 , а на выходе элемента 1О -О который передается на вход элемента 9. Поэтому на выходе элемента 9 - I, которая передается на вход элемента 1. Поэтому первый же поступивший импульс нулевого положения задающей оси вызовет описанный процесс установки кода начального рассогласования на счетчике 2. Инвертировашпз1й нулевой импульс задающей оси через элемент задержки 13 поступает на вход элемента 10, опрокидывая триггер на элементах 1О и 11 в состояние, при котором процесс выработки начального рассогласования зависи1 от состояния разрядов счетчика 2.

Предмет изобретен и я 35

Устройство для получения сигнала рассогласования двух импульсных последова8

тельностей, содержащее элементы И-НЕ, 2И-ИЛИ, реверсивный счетчик, нулевые выходы триггеров всех разрядов кооюрого, : кроме старщего, соединены со входами ; первого элемента , а его счетный вход через первый элемент 2И-ИЛИподключен к щинам обоих импульсных поледовательностей, два триггера, единичные выходы которых подключены соответственно ко входу первого элемента 2И-ИЛИ и к первому входу второго элемента И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования и повыщёния надежности работы, выход первого элемента И-НЕ подключен к первым входам второго элемента 2И-ИЛИ и третьего элемента И-НЕ, вторые входы которых соединены с нулевым выходом триггера старщего разрядя счетчика, третий вход второго элемента 2И-ИЛИсоединен с нулевым выходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ ;,И с щиной установки нуля счетчика, а его единичный вход подключен к маркерной щине первой импульсной последовательности, выход третьего элемента И-НЕ соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ к второму входу которого подключена маркерная щина второй импульсной последовательности, нулевой вход второго триггера через первый элемент задержки соединен

с источником потенциала логической единицы, а его единичный вход через второй элемент задержки соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ.