Преобразователь координат Советский патент 1981 года по МПК G06G7/22 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КООРДИНАТ Изобретение относится к автоматтике и -вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах для определения полярного угла и его производной по заданным прямоугольным координатам. Известен преобразователь координат, содержащий генератор гармонического напряжения, блок сравнения, вход которого подключается к первому источнику сигнала, а выход соединен со входом блока регистрации, модулятор, первый вход которого подключает ся ко второму источнику сигнала, вто рой вход соединен со вторым входом блока сравнения, и формирователь, вход которого подключен к генератору гармонического напряжения, а выход соединен со вторым входом блока регистрации П. Недостатки известного преобразова теля - необходимость предварительного вычисления полярного радиуса и невысокая точность вычисления, связанная с неизбежными запаздываниями при запоминании мгновенных значений изменяющегося напряжения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь координат, содержащий управляемый генератор гармонического напряжения, фаза колебания которого задается входными координатами. Значения преобразованной координаты фиксируются в режиме останова. Преобразователь содержит также компаратор, коммутатор, формирователь, блок регистрации, источник эталонного напряжения и блок управления,включающий генератор импульсов, счетчик, дешифратор, распределитель импульсов 2. Недостаток указанного преобразователя состоит в большой сложности схемы. Цель изобретения - упрощение, а также расширение функциональных возможностей за счет получения информации о-производной полярного угла. Поставленная цель достигается тем что преобразователь координат, содержащий управляемый, генератор гармонического напряжения, первый и второй входы установки начальных условий которого связаны с соответствующими входами преобразователя, а выход управляемого генератора гарионического напряжения соединен со входом компаратора, источник эталонного напряжения, блок памяти и генератор прямоугольных импульсов, содержит триггер, интегратор, два ключа и два элемента задержки, вход первого из которых соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход - со входом второго элемента задержки, выход источника эталонного напряжения через первый ключ связан со входом интегратора, вход и выход которого соединены между собой через второй ключ, выход интегратора соединен с информационны входом блока памяти, выход которого является выходом преобразователя, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом блока памяти, выход второго элемента задержки соединен с первым управляющим входом управляемого генератора гармонического напряжения, с единичным входом триггера и с управляющим входом второго ключа, единичный выхо триггера соединен со вторым управляющим входом управляемого генератор гармонического напряжения и с управляющим входом первого ключа, а выход компаратора соединен с нулевым входо триггера. Управляемый генератор гармоническ го напряжения содержит два интегратора, инвертор и четыре ключа,входы ус тановки началышх условий интеграторо через первый и второй ключи соединены с соответствующими входами установки начальных условий генератора, выход первого интегратора через третий клю связан с информационным входом второго интегратора, выход которого че. рез соединенные последовательно инвертор и четвертый ключ связан с информационным входом первого интегра.тора, управляющие входы первого .и второго ключей соединены с первым управляющим входом генератора, а управлягацие входы третьего и четвертого ключей соединены со вторым управляющим входом генератора. Кроме того, преобразователь координат содержит дополнительный блок памяти и сумматор, причем вход дополнительного блока памяти и первый вход сумматора подключены к выходу основного блока памяти, выход дополнительного блока памяти соединен со вторым входом сумматора, выход которого является дополнительным выходом преобразователя, а.выход генератора прямоугольных ютульсоз соединен с управляющим входом дополнительного блока памяти. На чертеже представлена блок-схема преобразователя координат. Преобразователь координат содержит управляемый генератор 1 гармонического напряжения, интегратор 2, генератор 3 прямоугольных импульсов, элементы 4 и 5 задержки, источник 6 эталонного напряжения, триггер 7, блоки 8 и 9 памяти, сумматор 10, I /мпаратор П ключи 12-17, интеграторы 18 и 19, инвертор 20, входы 21 и 22 преобразователя, управляющие входы 23 и 24 генератора I, выход 25 генератора 1, выходы 26 и 27 преобразователя. Пр еобразователь работает следующим образом., Генератор 3 и элементы 4 и 5 задержки вырабатывают периодические последовательности импульсов, сдвинутых друг относитель;но друга на длительность импульса. При этом очередной импульс элемента 5 задержки, замыкая ключи 12, 16 и 17, обнуляет интегратор 2 и устанавливает на интеграторах 18 и 19 начальные условия Ux (bji iM (i) соответствующие значению входных переменных в этот момент времени. Триггер 7 устанавливается в состояние 1, при этом интегратор 2 через ключ 13 подключается к источнику 6, замыкаются ключи 14 и 15, генератор 1 переводится в режим генерирования синусдидального сигнала. На интеграторе 8 вьфабатывается напряжение , ( на интеграторе 19 - напряжение V TSo+u Ns Ki A-ei), (t) 9 arctqj Ux(ti) в момент., когда напряжение на вьрсоде генератора 1 становится равным нулю, компаратор 11 вырабатывает отрицател ный импульс, который переводит триггер в состояние О, ключи 13-15 раз мыканггся и на интеграторе 2 хранится напряжете, пропорциональное полярно му углу в момент времени . В блоке памяти 8 хранится напряжение, пропорциональное полярному углу, вычисленному на(предыдущем 1.1-1)-ом интервале. Под действием очередного ( + л) -го импульса генератора 3 в блок 9 памяти переносится значение напряжения из блока 8, а в нем под действием очередного импульса с элемента 4 задержки запоминается напряжение интегратора 2, соответствующее зиаче1шю полярного угла на текущем 1 -ом интервале. Выходное напряжение сумматора IО пропорционально приращению полярного угла за период его вычисления. Учитывая то, что период вычисления поляриого угла постоянен, выходное напряжение сумматора пропорци онально производной полярного угла. : Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется экономией элементной базы при сохранении быстродействия и точности Формула изобретения I. Преобразователь координат, содержащий управляемый генератор гармонического напряжения, первый и второй входа | установки начальных условий которого связаны с соответст- вуюцими входами преобразователя, а управляемого генератора гармо нического напряжения соединен со входом компаратора, источник эталон ного напряжения, блок памяти и гене ратор прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения, он содержит тригге интегратор, два ключа и два элемент задержки, вход первого из которых соединен с выходом генератора прямо угольных импульсов, а выход - со входом второго элемента задержки, выход источника эталонного напряжения через первый ключ связан со вхо дом интегратора, вход и выход котор го соединены между собой через второй ключ, выход интегратора соедине с информационным входом блока памяти выход которого является выходом пре образователя, выход первого элемент задержки соединен с управляющим вход лока памяти,выход второго элемента адержки соединен с первым управляющим ходом управляемого генератора гармоического напряжения, с единичным ходом трнггера и с управляющим вхоом второго ключа, единичный выход риггера соединен со вторым управляюим входом управляемого генератора гармонического напряжения и с управяющим входом первого ключа, а выход компаратора соединен с нулевым входом триггера. 2, Преобразователь non.l, о т л ич ающийся тем, что управляемый генератор гармонического напряжения содержит два интегратора, ин- . вертор и четыре ключа, входы установки начальных условий интеграторов . через первый и второй ключи соединены с соответствующими входами установки начальных условий генератора, выход первого интегратора через третий ключ связан с информационным входом второго интегратора, выход которого через соединенные последовательно инвертор и четвертый ключ связан с информационным входом первого интегратора, управляющие входы первого и второго ключей соединены с первым управляющим входом генератора, а управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены со вторым управляющим входом генератора, 3. Преобразователь по п.1, о т т лич ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения информации о производной полярного угла, он содержит дополнительный блок памяти и сумматор, причем вход дополнительного блока памяти и пер- вый вход сумматора подключены к выходу основного блока памяти, выход дополнительного блока памяти соединен со вторым входом сумматор а, выход которого является дополнительным выходом преобразователя, а выход генератора прямоугольных импульсов соединен с управляккцим входом дополнительного блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t 1.Авторское свидетельство СССР 506027, кл. G 06 G 7/22, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2726382,кл. G Об G 7/22, 1978 (прототип).