Преобразователь декартовых координат Советский патент 1978 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к области вы числительной техники и предназначено для реализации зависимостей, описываю щих поворот плоской декартовой систем координат: X . X costA. 1-V sinoC 3-х-sin Л t cosct Известны преобразователи декартовых координат, в которых реализуется поворот на заданный угол, а входные и выходные величины представлены напряжениями постоянного тока. Одно из известных устройств,реализующих поворот системы координат, построено на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах l. Однако это устройство имеет ограниченное быстродействие электромеханической системы отработки заданного угла поворота. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электронный преобразователь декартовых координат, содержащий первый интегратор вход которого через первый управляющий ключ соединен с первым входом пре образователя, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого связан с вторым входом преобразовате,ля, второй интегратор, выход которого через второй управляемый ключ соединен с входом третьего интегратора, инвертор, выход которого через третий управляемый ключ подключен к входу второго интегратора, шины начальной установки второго и третьего интеграторов соединены через четвертый и пятый управляемые ключи соответственно с третьим и четвертым входами преобразователя, а шина начальной установки первого интегратора через шестой управляемый ключ соединена с нулевой шиной 2 . Недостатком данного преобразователя является невысокое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия. Это достигается тем, что в преобразователь дополнительно введены двухканальный аналоговый запоминающий, блок, двухразрядный дискретный делитель напряжения, подключенный входом к первому входу преобразователя, а выходом - ко второму входу компаратора, блок управления, подключенный к выходу компаратора, вход двухканального аналогового запоминающего блока через дополнительно введенные седьмой и восьмой управляемые ключи связан соответственно с входом и выходом ий3 6 вертора, вход инвертора через дополнительно введенные девятый и десятый управляемые ключи связан соответствен но с выходами второго и третьего интеграторов, управляющие входы ключей, двухразрядного дискретного делителя ,напряжения и двухканального аналогового запоминающего блока связаны с соответствующими выходами блока управ ления , а между вторым входом преобразователя и вторым входом компаратора включен масштабирующий резистор. На чертеже дана структурная схема предложенного устройства. Преобразователь содержит интеграто ры 1, 2 и 3, управляемые ключи 4, 5 и б, инвертор 7, компаратор 8, двухразряДный дискретный делитель 9 напряжения,масштабирующий резистор 10, упра ляёмые ключи 11-17, двухканальный аналоговый запоминающий блок 18, блок 19 управления. Преобразователь работает следующим образом. Цикл работы состоит из пяти тактов. Первый- такт предназначен для ус тановки начальных условий интеграторов 1, 2 и 3, для чего замыкаются ключи 4, 5 и 6. Во втором такте с по мощью убывающего двоичного кода, вырабатываемого в блоке 19 управления и поступающего на делитель 9, в результате сравнения его с напряжением (J t определяется номер квадранта угла поворота координат. При срабаты вании компаратора 8 номер квадранта, моделируемый отношением напряжений J-- , фиксируется в блоке 19 управлеВ третьем так- е замыкаются ключи 11, 12, 14 и 15. В результате в замк нутом контуре, образованном интеграт рами 2 и 3 и инвертором 7,вырабатыва ются гармоничные напряжения, определяемые начальными .условиями ( и и и временем интегрирования. Интегратор i в это время вырабаты вает линейно нарастающее напряжение ГТ, где Т - постоянная времени интегратора 1. Это напряжение сравнивается в.ком т{.-.) параторе 8 с напряжением где П - номер квадранта входного агрумента. В момент срабатывания компаратора . .Л,, 2 Г 4 -Г -li. 2 Ч. и, 4 / ключи 11, 1 14 и 15 размыкаются и интеграторы 2 и 3 запоминают накопленные в них зн чения: Й().(-5) )-.-U(tJ)l где Tg - постоянная времени интегратора 2 и 3, ПрЯ-5р1-г4ТГ аргумент гармонических функций в соотношениях (1) и (2) представляется в виде (ct 4 -|) / где oC.j меняется в пределах от О до 90°. В четвертом и пятом такте работы сигналы с интеграторов 2 и 3 последовательно переписываются в ячейки запоминающего блока 18. Для первого квадранта (lt 0) в первую ячейку запоминающего блока 18 сигнал подается через ключи 13 и 16 с вЫ1;ода интегратора 2, а во вторую - с выхода интегратора 3 через ключи 15 И 16. Для второго квадранта ( П - 1) в ячейку Х напряжение записывается с выхода интегратора 3 (через ключи 15 и 16), а в ячейку У - с выхода интегратора 2 через ключ 13, инвертор 7 и ключ 1 7 . Для третьего квадранта ячейка X связана с выходом интегратора 2 через ключи 13 и 1/, а ячейка У - с выходом интегратора 3 через ключи 15 и 17 Наконец, для четвертого квадранта в первую ячейку Х подается инвертированное напряжение интегратора 3 ((замкнуты ключи 15 и 17) , а во вторую ячейку N выходное напряжение интегратора 2 (замкнуты ключи 13 и 16), Сокращение времени решения обусловлено, таким образом,сокращением времени интегрирования до четверти периода гармонического напряжения против полного периода в прототипе. Формула изобретения Преобразователь декартовых координат, содержащий первый интегратор, вход которого через первый управляемый ключ соединен с первым входом преобразователя, а выход -. с первым входом компаратора, второй вход которого связан с BToptjM входом преобразователя, второй интегратор, выход которого через, второй управляемый ключ соединен с входом третьего интегратора, инвертор, выход которого через третий управляемый ключ подключен к входу второго интегратора, шины начальной установки второго и третьего интеграторов соедданены через четвертый и пятый управляемые ключи соответственно с третьим и четвертым входами преобразователя, а шина начальной установки первого интегратора через шестой управляемый ключ соединена с нулевой шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстро56действия, в преобразователь дополнительно введены двухканальный аналого вый запоминающий блок, двухразрядныП дискретный делитель напряжения, подключенный входом к первому входу преобразователя, а выходом - ко второму входу компаратора, блок управления, подключенный к выходу компаратора, вход двухканального аналогового запоминающего блока через дополнительно введенные седьмой и восьмоп управляемые ключи связан соответственно с входом и выходом инвертора, вход инвертора через дополнительно введенные девятый и десятый управляемые ключи связан соответственно с выходами второго и третьего интегратора, управляющие входы ключей, двухразрядного дискретного делителя напряжения 7 и двухканального аналогового запоминающего блока связаны с соответствующими выходами блока управления, а между вторым входом преобразователя и вторым входом компаратора включен масштабирующий резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Лебедев А. П. Счетно-решающие устройства, М., Машиностроение , 1966, с. 194. 2.Артамонов А. Б., Смирнов А. М. Функциональный преобразователь времяимпульсного типа, реализующий векторные операции поворот , разложение, построение. В сб.: Вычислительная техника. Под ред, В,Б. Смолова, вып. 5, ЛГУ, 1974.

11

/ H2ffy;

rt