Устройство для управления положениемОб'ЕКТА Советский патент 1981 года по МПК G05D3/12 

энергии обеих фаз и переменная составляющая сигнала, снимаемого с основного приемника излучения, равняет ся нулю. При смещении приемника излучения, жестко связанного с объектом, положе ние которого контролируется относительно разносигнальной зоны,с приемника излучения снимается переменный сигнал рассогласования. Фаза этого сигнала зависит от направления смещения основного приемника излучения относительно равносигнальной зоны и для противоположных направлений смещения различается на 180. Наличие опорного фотоприемника приводит к .тому, что при значительны смещениях контролируемого объекта он может попадать в равносигнальную зону, а основной приемник излучения в зону засветкиодной из фаз, т.е. может происходить обмен функциями ме ду основным и опорным каналами выделения сигнала рассогласования. Возникающая при этом ошибка контроля прямолинейным перемещением равна рас стоянию между центрами чувствительны площадок основного приемника излучения и опорного фотоприемнкка и, безусловно, превышает допустимую величи погрешности устройства.. Таким образом, диапазон возможных контролируемых линейных смещений ос новного приемника излучения относительно равносигнальной зоны ограничи вается расстоянием между основным приемником излучения и опорным фотоприемником. Поэтому при необходимос ти регистрации значительных линейны смещений объекта это расстояние при ходится существенно увеличивать,что соответственно увеличивает габариты устройства и в ряде случаев являетс недопустимым. 1ель изобретения - повышение фун циональных возможностей устройства для управления положением объекта. Указанная цель достигается тем, что устройство для управления положением объекта, содержащее установленный на объекте управления приемник излучения, выход которого через последовательно соединенные широкополосный усилитель и избирательный усилитель связан со входом синхронн го детектора, а также дйа источника излучения, вход каждого из которых подключен соответственно к первому второму выходам генератора противоф ных импульсов, а- выход через соотве ствующий конденсор, одну из граней разделительной призмы и объектив св зан с приемной площадкой, приемника излучения,содержит формирователь on ного сигнала и генератор синфазных импульсов, каждый выход которого по ключен ко входу соответствующего ис точника излучения, а вход - к треть му выходу генератора противофазных импульсов, причем вход формирователя опорного сигнала соединен со вторым выходом широкополосного усилите.пя, 3 выход - со вторым входом синхронного детектора. На фиг.1 изображена функциональная хема устройства для управления положением объекта; на фиг.2 - эпюры напряжений его блоков. Устройство для управления положением объекта содержит установленный на объекте -управления приемник 1 излучения, выход которого через последовательно соединенные широкополосный усилитель 2 и избирательный усилитель 3 связан со входом синхронного детектора 4, а также два источника 5 и б излучения, вход каждого из которых подключен соответственно к первому и второму выходам генератора 7 противофазных импульсов, а выход, через соответствующий конденсор 8, одну из граней разделительной призмы 9 и объектив 10 связан с приемной площадкой приемника 1 излучения, а также формирователь 11 опорного сигнала и генератор 12 синфазных импульсов, каждый выход которого подключен ко входу соответствующего источника 5 и б излучения, а вход - к третьему выходу генератора 7 противофазных импульсов, причем вход формирователя 11 опорного сигнала соединен со вторым выходом широкополосного усилителя 2, а выход - со вторым входом синхронного детектора 4, Устройство работает следующим образом. С выхода приемника 1 излучения, который находится в пучке лучей объектива 10 сигнал В (фиг.2) через широкополосный усилитель 2 одновременно поступает на входы избирательного усилителя 3 и на формирователь 11 опорного сигнала. Выделение опорного импульсного сигнала из общего сигнала В осуществляется по амплитудному признаку, так как амплитуда импульсов опорного сигнала значительно превышает максимально возможную амплитуду сигнала рассогласования (это легко можно осуществить, задаваясь соответствующим соотношением уровней противофазного и синфазного тока модуляции источников Ь и 6 излучения). Временное положение опорных импульсов позволяет с помощью формирователя 11 опорного сигнала определить направление регистрируемого смещения объекта по отношению к равносигнальной зоне (базовой плоскости). Избирательный усилитель 3 служит для выделения первой гармоники частоты модуляции излучения источников 5и б излучения. На выходе избирательного- усилителя 3 присутствует сумма взаимно ортогональных первых гармоник основного и опорного сигналов (условие ортогональности легко выполняется соответствующей фазировкой в задающей части импульсного синфазного тока Б по отношению к проти.вофазным токам А и А) .При условии ортогональности первой гармоники опорного сигнала, подаваемого на опорный вход синхронного детектора 4 и первой гармоники опорного сигнала, подаваемого с выхода избирательного усилителя 3 на первый вход синхронного детектора 4, сигнал на выходе последнего содержит информацию о величине и знаке рассогласования, не зависящую от уровня первой гармоники опорного сигнала, снимаемого с выхода избирательного усилителя 4.

Таким образом, из общего сигнала В выделяется лишь основной сигнал рассогласования. Для выполнения указанного выше условия ортогональности формирователь 11 опорного сигнала должен содержать линию задержки (временная фиксация входного импульсного опорного сигнала осуществляется по переднему фронту) .

Время задержки t должно удовлетворять условию

(-.

, ОП. ИМП

где t- время задержки;

опимп длительность импульсов опорного сигнала.

При работе устройства для управле ия положением объекта исключается возможность ошибочного обмена функциями между опорным и основным каналами .

Формула изобретения

Устройство для управления положением объекта, содержащее установленыый на объекте управления приёмник излучения, выход которого через последовательно соединенные широкополосный усилитель и избирательный усилитель связан со входом синхронного детектора, а также два источника излучения, вход каждого из кото0рых подклю 1ен соответственно к первому и второму выходам генератора противофазных импульсов, а выход через соответствующий конденсор, одну из граней разделительной призмы

5 и объектив связан с приемной площадкой приемника излучения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит формирова0тель опорного сигнала и генератор синфазных импульсов, каждый выход которого подключен ко входу соответствующего источника излучения, а вход - к третьему выходу генерато°ра противофазных импульсов, причем вход

5 формирователя опорного сигнала соединен со вторым выходом мирокополосного усилителя, а выход - со вторым входом синхронного детектора.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Цукерман С.Т., Гридин А.С. Управление машинами при помощи оптического луча. Л., Машиностроение, 1969, с.27-33.

5

2.Цукерман С.Т., Гридин А.С. Управление машинами при помощи оптического луча Л., Ма1ииностроение , 1969, с,43 (прототип).