Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код Советский патент 1978 года по МПК G08C9/00 G06J3/00 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исползовано в электромеханических счетнорешающих устройствах и навигационной технике.

Известен функциональный преобразоватегаь угла поворота в цифровой код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, согласующие блоки, цифровые и})теграторы, генератор импульсов, дешифратор нуля и сумматор ij. Однако этот преобразователь имеет невысокую точность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является пре- образоватеш, который как и данный преобразователь содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согласующих блоков, .первый и второй цифровые интеграторы, первые сч&т- ные входы каждого из которых соединены с выходом другого, а вторые счетные входы подключены к генератору импульсов.

первый дешифратор нуля, вход и выход которого подсоединены соответственно к регистровому выходу первого цифрового интегратора и к первому входу шифратора приращения кода, подключенному вторым BxoflONf к регистровому выходу второго цифрового интегратора, и сумматор, выхо которого соединен с опорными входами согласующих блоков, а входы подключены соответственно к источнику опорного напряжения и через соединенные последовательно декодирующий преобразователь и блОк памяти к выходу шифратора приращения . Однако, этот преобразователь, обладающий повышенной помехозащищенностью, имеет узкие функциональные возможности, сводящиеся только к тригонометрическому углокодовому преобразованию угла поворота.

Целью данного изобрс.-течия является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения функциональномножительных зависимостей с угловым аргументом. J Указанная цепь достигается тем, что преобраэовате пь сопержит регистры копоБ множитепя и смещения, бпок эпемен- тоБ И, реверсивный счетчик, торой де шифратор нуля, триггер реверса счета и первый и второй двухканапьные коммутаторы, первые входы которых подсоединены соответственно к шине нулевого по- т нциапа и к выходу регистра кода множитепя, а вторые входы и выходы подкпючены к выходам соответствующих согпасующих бпоКов и к третьим . ным входам первого и второго цифровых интеграторов, счетный вход триггера реверса счета подключен к выходу первого дешифратора нугш, прямой выход триггера реверса счета соединён со входом реверса счета первого цифрового интегра тора и с управаяющими входами двухка- напьных коммутаторов, блока элементов И и реверсивного счетчика, а инверсный выход - со входом реверса счета второг цифрового интегратора, выход регистра кода смещения подключен через блок эле ментов И к установочному входу реверси ного счегшка, счетный вход и выход кот рого непосредственно и через второй дешифратор ггупя подсоединены к генератор импуга сов. На фнг, 1 представлена структурная схема функционального преобразоватепя угла поворота в цифровой код. На фиг. 2 показаны временная и круговая диаграммы преобразователя. Преобразователь содержит синуснокосннусный вращающийся трансформатор 1, .согласующие блоки 2 и 3, цифровые интеграторы 4 и 5, генератор импульсов 6, двухканальные коммутаторы 7 и 8, триггер реверса счета 9, дешифратор ну пя 1О, шифратор приращения кода И, блок памяти 12, декодирующий преобразователь 13, сумматор 14, источник опорно го напряжения 15, регистр кода множителя 16, регистр кода смещения 17, блок элементов И 18, реверсивный счет чик 19 и дешифратор нуля 2О. Преобразователь работает следующим образом. Работа происходит циклически по сигналу управления С в два такта. В первом такте осуществляется формирование смещенного углового аргумента - & и коррекция нестабильност й трансформатора 1 (температурных влияний и амплитудно-частотных уходов сете вого напряжения и( ), а во второмфункционально-множительные преобразования по аргументу i + G . 54 Сигнал С в первом такте устанавливает триггер О в состояние логической i, и через блок элементов И 18 с регистра 17 в счетчик 19 запнсьгеает- ся код угла c eшeния О-, а через коммутаторы 7 и 8 производится начальная установка кодов N(0) sifTy и N (О) -COS-у с выходов блоков 2 и 3 соответственно в интеграторы 4 и 5. Одновременно счетчик 19 переключается в режим накопления, а интеграторы 4 и 5 - в режим вычитания и накопления соответственно. Ход преобразований показан па временных {фиг. 2а) и круговой (фиг.26) диаграммах. Поскольку кодовое содержимое счетчика 19 стало ненулевым, дешифратор 20 возубждает генератор 6, импульсы которого производят преобразование содержимого N и N в интеграторах 4 и 5 по законам синуса и косинуса соответственно относительно условного радиуса - вектора (olj N2(O)7a также прибавляются к начальному содержимому & счетчика 19. При фиксации на регистровом выходе интегратора 4 ну левого кода вида О,О 00... О дешифратор нуля 10 выдает сигнал на стробирующий вход шифратора 11 и переключает триггер 9 в противоположное состояние. Этот момент соответствует накоплению в интеграторе 5 значения радиуса - вектора R и прибавлению ксодержимому бсчетчика 19 кода угла У 1иифратор 11 выделяет кодовый эквивалент поправки на уход параметров трансформатора 1 и выдает его с учетом знака на блок памяти 12, с него на декодирующий преобразователь 13, затем в декодированной форме в виде напряжения поправка через сумматор 14 поступает на опорные входы согласующих блоков 2,3. Во втором такте преобразования по сигналу триггера 9, поступающему на управляющие входы коммутаторов 7 и 8, код множителя V с регистра 16 записьгаается в интегратор 5 вместо кода , а в интегратор 4 записьтается нулевой код. Кроме того, интегратор 4 переключается на накопление приращений, интегратор 5 - на их вычитание, и реверсивный счетчик 19 - также на вычитание. Теперь под влиянием импульсов генератора 6 происходит (фиг. 2а,б) новое тригонометрическое преобразование содержимого регистров обоих интег-раторон 4 и 5 относительно радиуса вектораV, которое заверишется при списьшании зна-. чения кодаJ-i-в Из счетчика 19, когда дешифратор нупя 2О своим выходом бло кирует генератор б. Вьгхош1ые копь интеграторов 4 и 5 соответствуют теперь чнсповым эквивалентам sinCj- e), N, cos () типа функционапьно-множитепьных зависимостей со смещенным аргументом. J Характер этих зависимостей позволяе использовать преобразователь как тригонометрический координатор или навигационный проклапчик, гдеf+0-путевой угоп, Х - угод курса или ортодромии, в -угоп сноса, склонения и т. п. В этом же преобразователе в конце первог цикпа может быть считан код путевого угла У+в ИЛЕЙ при G О код угпа -j- , а также с выходов блоков 2 и 3 - коды его синуса и косинуса. Кроме того, при создании цепей перезаписи выходных кодов бпока 2,3 и интеграторов 4,5 в регистры 17 или 16 возможно квадриро- вание тригонометрических функций, обра зование всевозможных их парных произве дений, воспроизведение тригонометрическ

зависимостей функционального аргумента и т. п., что бывает необходимо при построении всевозможных корректирующих функциональных преобразователей для объектов с несколькими угловыми степенями свободы.

Ф

ормупа изобретения

Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согпасующих блогков, первый и второй цифровые интеграторы, первые счетные входы каждого из которых соединены с выходом другого, а вторые счетные входы подключены к генератору импупьсов, первый дешифратор нупя, вход и выход которого подсоединены соответственно к регистровому выходу первого цифрового интегратора и к первого и второго цифровых интеграторов, счетный вход триггера реверса счета .подключен к выходу первого дешифратора нудя, прямой выход триггера реверса счета соединен со входом реверса счета первого цифрового интегратора и с управляющими входами двухканаяьньгх коммутаторов, блока элементов И и реверсивного счетчика, а инверсный выход - со входом реверса счета второго цифрового интегратора, выход регистра кода смешения подключен через блок элементов И к устаHOBO4HONfy вхоДу реверсивного счетчика, счетный вход и выход которого непосредственно VI через второй дешифратор нупя подсоединеньг к генератору импупьсов.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе:

2. Авторское свидетельство СССР №506890, кл. G О8 С 9/00, 1974. вому и/ифрятора ггрирлпюния копл, подключенному вторым вхощ).{ к р гистрс вому выходу второго цифрового интегратора, и сумматор, выход которого соединен с опорными входами согпасуклпих бпоков, а входы цодкпючены соответственно к источнику опорного напряжения и через соединенные последовательно декс)днрующий преобразователь и блок памяти к выходу шифратора приращения кода, о тп и ч а ю ш II и с я тем, что, с цепью расширения функциональных вoз oжнocтeй за счет воспроизведения функционально-множитепьных зависимостей с угловым аргументом, он содержит регистры кодов множителя и смещения, блок эдементов И, реверсивный счетчик, второй дешифратор нуля, триггер реверса счета и первый и второй двухканальные коммутаторы, первые входы которых подсоединены соответственно к шине нулевого потенциала и к выходу регистра кода множителя, а вторые входы и выходы подключены к выходам соответствующих согласующих блоков и к третьим счетным входам пер