Изобретение относится к устройствам сопряжения аналоговыми и цифровыми системами и может быть использовано в качестве выходного устройства управляющей ЭВМ или многоканального цифрового регулятора.
Известно многоканальное устройство для аналого-цифрового преобразования, содержащее два одинаковых блока, состоящих из входного коммутатора, выполненного на диодных переключателях тока, регистра адреса, дещифратора, аналого-цифрового преобразователя и устройства управления, блок сравнения адресов, логическую схему разрешения конфликтов при совпадении адресов 1.
Однако такой пресГбразователь не рбеспечивает высокой точности и быстродействия.
Наиболее близким техническим решением к данному является преобразователь код-угол, содержащий вентили числа, соединенные через соответствующие нреобразователи код- напряжение с первыми входами усилителей, к вторым входам которых подключены выходы коммутаторов точного отсчета. Одни входы последних соединены между собой и подключены к потенциометрам исполнительного блока, а другие - к дешифраторам, подсоединенным к соответствующим коммутаторам грубого отсчета, входы которых связаны с выходами усилителей, а выходы - с двигателями исполнительного блока. Вентили адреса соединены с дешифраторами.
Указанный преобразователь обеспечивает максимальную занятость аппаратуры, входящей в состав многоканального преобразователя код-угол, и ориентирован на вероятностный характер входного потока информации и/или длительности его преобразования. При этом устройство усложняется из-за необходимости использовать буферное запоминающее устройство, снабженное аппаратурными средствами для формирования требуемой дисциплины очереди, и формирователи сигналов занятости следящих систем совместно с логическими схемами для организации приоритетов в работе следящих систем.
Кроме того, прототип имеет невысокое быстродействие. Этот недостаток обусловлен, вопервых, наличием буферного запоминающего устройства, в котором коды вынуждены ожидать своей очереди на преобразование, и, вовторых, тем, что в прототипе не предусмотрена возможность использования тахогенераторов в качестве эффективного средства улучшения качества переходного процесса (в частности, повышения быстродействия) в потенциометрических следящих системах.
Наконец, третий недостаток известного многоканального преобразователя код-угол связан с потерей точности преобразования в тех случаях, когда поступающие коды застают все ячейки буферного запоминающего устройства занятыми и получают отказ в преобразовании.
Цель изобретения - упрощение многоканального преобразователя код-угол, повышение его точности и быстродействия.
Это достигается тем, что в многоканальный преобразователь код-угол введены счетчик и коммутаторы напряжения обратной связи, а в исполнительный блок - кинематически соединенные с двигателями тахогенераторы, выходами связанные с одними из входов коммутаторов напряжения обратной связи, другие входы которых подсоединены к соответствующим дещифраторам, а выходы-к корректирующим входам усилителей. Одни из выходов счетчика подключены к вентилям числа и адреса, а другие - только к вентилям адреса.
На чертеже представлена структурная схема многоканального нреобразователя код-угол с двумя нотенциометрическими следящими системами в качестве примера.
В общем случае число параллельно работающих потенциометрических следящих систем S находится по формуле
5,.-1,
5
Га - период обращения источника коедов к каждому исполнительному двигателю;
Тмакс - максимальная длительность преобразования одного кода Тмакс Го;
Л - общее число исполнительных двигателей;
А - обозначает ближайщее целое число такое, как .
Устройство содержит счетчик 1 с выходами 2 и 3; вентили 4 и 5 числа, соединенные с преобразователями 6, 7 код - напряжение; вентили 8, 9 адреса, соединенные с дещифраторами 10, 11; усилители 12, 13 с корректирующими входами 14, 15; коммутаторы грубого 16, 17 и точиого 18 19 отсчета; коммутаторы 20, 21 напряжения обратной связи; исполнительной блок 22, содержащий двигатели 23, 24, 25, кинематически соединенные с тахогенераторами 26, 27, 28 и через редукторы 29, 30, 31 - с движками потенциометров 32, 33, 34.
Работает устройство следующим образом.
Перед началом работы счетчик 1, а также регистры, входящие в состав преобразователей 6 и 7 код - напряжение и в состав дещиф-. раторов 10, 11, обнулены и ни один двигатель не включен в следящую систему.
Источник кодов осуществляет циклическое обращение к двигателям. Операция адресации выполняется с помощью счетчика 1, который обеспечивает также попеременное включение в работу потенциометрических следящих систем с помощью триггера первого разряда, выходы которого 2 и 3 управляют вентилями 4, 5 и 8, 9.
Непосредственно перед нодачей входного кода по шине «Адресация поступает импульс.
записывающий единицу в первый разряд счетчика, что означает обращение к двигателю 23, входящему Б исполнительный блок 22.
Разрещаюпаий сигнал с выхода 3 счетчика 1 открывает вентили 8 адреса, в резу.тьтате чего содержимое счетчика нереписывается в регистр дещифратора 10. Одновремеино тот же сигнал открывает вентили 4 числа, так что
входной код занисывается в регистр преобразователя 6. Напряжение с выхода этого мреобразователя, пропорциональное входному коду, поступает на первый вход усилителя 12. К этому времени сигналы с выхода дешифратора
10 открывают соответствующие ключи коммутаторов грубого 16 и точного 18 отсчета и коммутатора 20 напряжения обратной связи, вследствие чего двигатель 23 включается в следящую систему, и на второй вход уснлителя 12 с двилска потенциометра 32 поступает ианряжение, соответствующее текущему положению вала двигателя 23.
Усиленное напряжение рассогласования с выхода усилителя 12, пройдя через коммутатор грубого отсчета поступает на управляющую обмотку двигателя 23. Направление вращения двигателя 23 обеспечивает уменьшение напряжения рассогласования на выходах усилителя 12.
Для улучшения качества нереходного процесса в режиме отработки рассогласования напряжение с выхода тахогенератора 26, пропорциоиальиое скорости вращения вала двигателя 23, пройдя через коммутатор 20 напряжения обратной связи, подается на корректирующий вход 14 усилителя 12.
Обращение к исполнительному двигателю 24 происходит в момент занятости первой следящей системы. Признаком обращения является поступление импульса по щине «Адресация на вход счетчика 1, который устанавливается в состояние 00...010. Разрешающий сигнал с выхода 2 счетчика открывает вентили 5 и 9, в то время как сигнал с выхода 3
закрывает вентили 4 и 8. Теперь входной код записывается в регистр преобразователя 7, дешифратор 11, в регистре которого записан код адреса двигателя 24, открывает соответствующие ключи коммутаторов 17, 19, 21,
вследствие чего двигатель 24 включается во вторую следящую систему.
Обращение к следующему двигателю ироисходит в момент времени, когда вторая следящая система занята, а первая - свободна,
поэтому она используется для преобразования и т. д.
Обращение к следующему двигателю проводится в момент времени, когда вторая следящая система занята, а первая - свободна,
поэтому она и применяется для преобразования и т. д.
Таким образом, при поступлении входного кода всегда оказывается свободной одна преобразующая система, вследствие чего отсутствуют задержки и потери кодов.
Формула изобретения
Многоканальиый преобразователь код-угол, содержащий вентили числа, соединенные чераз соответствующие преобразователи код - напряжение с первыми входами усилителей, к вторым входам которых подключены выходы коммутаторов точного отсчета, одни входы которых соединены между собой и подключены к потенциометрам исполнительного блока, а другие соединены с дешифраторами, которые подключены к соответствующим коммутаторам грубого отсчета, входы которых соединены с выходами усилителей, а выходы - с двигателями исполнительного блока, вентили адреса соединены с дешифраторами, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, повышения его точности и быстродействия, в него введены счетчик и коммутаторы напряжения, обратной связи, а в исполнительный блок введены кинематически соединенные с двигателями тахогснераторы, выходы
которых соединены с одними из входов коммутаторов напряжения обратной связи, другие входы которых подключены к соответствующим дешифраторам, а выходы -к корректирующим входам усилителей, одни из выходов
счетчика подключены ic вентилям числа и адреса, а другие только к вентилям адреса.
Источники информации, принятые во вниние при экспертизе:
1.Авт. св. № 411625, кл. Н ОЗК 13/02, 1971.
2.Авт. св. jNb 386477, кл. Н ОЗК 13/02, 1970 (прототип).
