400020

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ400020 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ависимое от авт, свидетельства1. Кл. Н 031 с 13/О аявлено 12,711.1971 ( 1679292/18-24 Государственныи квмитет Совета Министрав СССР пс делам изссретений и атирытийриоритетпубликовано ОЗ.Х.1973. Бюллетеньата опубликования описания 7.11.1974 УДК 621,314.26(08 Авторыизобретеи. С, Пустыльников ошенк Заявител ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ УГО Изобретение о тельной техники устройствах упра роля с помощью числительных ма Однако в этих два промежуточн напряжение пекарем ные усилители пе локняот прсобра дежость и затру точности преобра опальным приме ля, например, пр моделирующих ст жерах,рисоединением заявкиносится к области вычисли- и может быть применено в вления, регулирования и конт- управляющих цифровых вышин (УЦВМ). Известны преобразователи код - неограниченный угол, содержащие промежуточные преобразователи код - напряжение, вращающийся трансформатор (ВТ) обратной связи и усилитель следящей системы с двигателем на выходе. При этом с выхода одного преобразователя снимается напряжение.,зпа, а с выхода другого Усова, где а - угол поворота. Эти напряжения через усилители переменного тока подаются на обмотки ВТ, т. е. преобразователи с усилителями являются эквивалентамп ВТ датчика обычных следящих систем на ВТ преобразователях имеются 20 ых преобразователя код - енного тока и высокостабильременного тока, которые усзователь, уменьшают его надняют получение высокой 25 зования, что делает не рациение такого преобразоватеи использовании УЦВМ в ендах и авиационных трена 30 Цель изобретения - обеспечение поворота вала нагрузки на неограниченный угол по сигналам УЦВМ при использовании одного промежуточного преобразователя код - напряжение переменного тока, а также повышение точности преобразования,Для этого в преобразователь введены два фазоинвертора и три переключателя, что дает возможность отказаться от одного промежуточного преобразователя код - напряжение переменного тока и двух высокоточных усилителей. При этом оставшийся промежуточныи преобразователь код - напряжение переменного тока работает в диапазоне только О - 45 вместо диапазона О - 90 изменения вычисляемого угла.Преобразователь код - напряжение (ПКН) через переключатель подключается к одному или второму выходу первого фазоинвертора, другой фазоинвертор также через переклочатель подключается к одной или второй выходной обмотке ВТ. Напряжение на вход усилителя поступает с фазоинвертора еще через один переключатель.На чертеже приведена функциональная схе. ма преобразователя код - угол.Двигатель 1, усилитель следящей системы (УСС) 2, сину сно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 3, фазоинвертор 4 и схема сравнения (СС) 5 образуют следящую400020 5 10 Функция, которойпропорциональнозначение младшихразрядов кодаУЦВМ Код октанта (3 старших разряда кода УЦВМ)Пределы изменения угла поворотатанта 0 - 45 45 - 90 90 в 1 135 в 18 180 в 2 225 в 2 270 в 3 315 в 3 з 1 пх з 1 п (90 - а) зп ( - 90) зи (180 - л) з п ( - 180) з 3 п (270 - ) 3 и (= - 270) зп (360 - ) систему. Управляющее напряжение в следящую систему поступает с преобразователя код - напряжение (ПКН) 6, который питается от фазоинвертора 7 через переключатель 8. Переключатель позволяет изменять фазу управляющего напряжения на 180, так как фаза выходного напряжения ПКН определяется фазой питающего напряжения. Переключатель 9 изменяет на 180 фазу напряжения обратной связи, снимаемого с фазоинвертора 4.Фазоинвертор 4 подключается к первой или второй выходной обмотке СКВТ 3 через переключатель 10, Управление переключателями 9, 10, 8 осуществляется тремя старшими разрядами кода, выдаваемого УЦВМ. Младшие разряды кода преобразуются ПКН 6 в переменное напряжение, величина которого пропорциональна значению кода этих разрядов.Следящая система имеет одно устойчивое состояние, определяемое величиной управляю. щего напряжения, а также фазовыми соотношениями управляющего напряжения,и напряжения обратной связи, Каждому из восьми возможных сочетаний положений переключателей 9, 10, 8 соответствует такое соотношение фаз управляющего напряжения и напряжения обратной связи, при котором следящая система обладает устойчивостью при углах а поворота выходного вала преобразователя (ротор СКВТ 3) только в одЕсли считать положение переключателей 9, 10, 8, изображенное на чертеже, за нулевое (код, задаваемый старшими разрядами - ООО), то следящая система согласно чертежу будет обладать устойчивостью в восьмом октанте. УЦВМ младшими разрядами кода управляет работой ПКН 6, на выходе которого появляется переменное напряжение с амплитудой, пропорциональной коду УЦВМ (з 1 п(360 - сс), задаваемого УЦВМ). Это напряжение является управляющим и поступает на вход СС 5. На другой вход СС 5 подается напряжение обратной связи, снимаемое с фазоинвертора 4. Если напряжение обратной связи не скомпенсирует управляющий сигнал, то на выходе СС 5 появится сигнал рассогласования. Сигнал рассогласования после усиления в УСС 2 подается на управляющую обмотку двигателя 1, с осью которого связан ротор СКВТ 3. Двигатель 1 разворачивает ротор 15 20 25 30 50 55 60 65 ном из восьми октантов. Положение переключателя 9 определяет полукруг, положение переключателя 10 - квадрант в пределах выб. раиного полукруга, а положение переключателя 8 - октант в пределах выбранного переключателями 9 и 10 квадранта. При углах поворота выходного вала преобразователя в пределах октанта отработанное значение угла определяется величиной управляющего напряжения, число дискретных значений которого равно Л=2(" з, где и, - число разрядов кода, выдаваемого УЦВМ. Поскольку в цепи обратной связи стоит СКВТ, выходное напряжение которого пропорционально синусу угла поворота ротора, то и управляющее напряжение, получаемое с выхода ПКН, должно быть пропорциональным синусу угла в пределах октанта, задаваемого УЦВМ. Три старших разряда кода УЦВМ определяют номер октапта, а числа, задаваемые младшими разрядами кода УЦВМ, должны быть пропорциональны синусу угла поворота в пределах октанта согласно таблице. В этой же таблице записи код каждого октанта (соответственно значению трех старших разрядов кода, выдаваемого УЦВМ), Ноль в разряде кода условно означает, что соответствующий переключатель 9, 10, 8 занимает полокение, показанное на чертеже. СКВТ 3 до тех пор, пока напряжение обратной связи не скомпенсирует управляющее напряжение. В этом случае сигнал рассогласования на выходе СС 5 станет равным нулю и следящая система займет устойчивое состояние,При изменении кода УЦВМ в младших разрядах изменяется величина управляющего напряжения на выходе ПКН 6, и следящая система отрабатывает появившийся на выходе СС 5 сигнал, рассогласования до нуля, т, е. ротор СКВТ 3 окажется развернут на новый угол, заданный кодом УЦВМ.При изменении значения кода УЦВМ в (и - 2) -ом разряде (код старших разрядов 001) фаза управляющего напряжения изменяется на 180, и фазовые соотношения (при ранее используемой выходной обмотке СКВТ 3) будут выполняться только в первом октан те, т. е. следящая система сможет принять400020 15 Редактор Е. Гончар Техред Л. Грачева Корректор В. Брыксина Заказ 189/12 Изд. М 50 Тираж 780 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 устойчивое состояние только в первом октанте. Прохождение сигналов и отработка рассогласования происходит точно также, как сказано выше.Если теперь изменится код УЦВМ в (гг - 1) -м разряде (код старших разряов 011), то переключателем 10 фазоинвертор 4 подключится к другой выходной обмотке СКВТ 3. Так как вторая выходная обмотка СКВТ 3 в пространстве сдвинута относительно первой ца 90, то следящая система будет устойчиво работать в соседнем квадранте.При изменении старшего разряда кода УЦВМ (например, код старших разрядов примет значение 111) в дополнение к уже имевшим место коммутациям произойдет переключение перекл 1 очателя 9. В этом случае напряжение обратной связи будет сниматься с второго выхода фазоицвертора 4, т, е. фаза напряжения обратной связи изменится на 180, и следящая система станет устойчивой на втором полукруге.При рассматриваемом значении старших разрядов кода УЦВМ (111 ) следящая система окажется устойчивой в 70-ом октантс, Таким образом, в данном преобразователе по командам, задаваемым тремя старшими разрядами кода УЦВМ, обеспечивается выполнение условий устойчивости следящей системы в любом из восьми октацтов. В пределах октацта отработка угла, заданного младшимц разрядами кода УЦВМ, происходит до тех пор, пока сигнал рассогласования па выходе СС 5 не примет минимальное значение, т. е. станет ниже порога чувствительности УСС 2. 6Точность задания угла а поворота выход.ного вала преобразователя определястся ценой младшего разряда кода УЦВМ. Например, при 12-разрядном коде УЦВМ, три стар ших разряда которого используются для определения октанта, а девять младших для управления ПКН 6, точность задания угла а поворота выходного вала преобразователя равна а 4, (згпя=0,00138).10 Точность отработки заданного угла а впредлагаемом прсобразователе определяется чувствительностью ц точностью следящей системы, а также точностью работы СКВТ. Г 1 рсдмст цзобрстсния Преобразователь код - угол, содержащийпреобразователь код - напряжение, выход которого соединен с первым входом схемы срав пения, выход которой подключен через усилитель к двигателю, кцпематически связанному с синусно-косцнусцым вращающимся трансформатором, ог.гичагоацайся тем, что, с целью упрощения устройства, повыцгенця точности и 25 надежности его работы, в него введены фазоинверторы, первый из которых подключен к синусно-косинусному вращающемуся транс.форматору, и переключатели, первый из которых подключен к первому фазоинвертору и ко 30 второму входу схемы сравнения, второй пере.ключатель - к первому фазоинве 1 ртору и к синусно-косицусному вращающемуся трансформатору, а третий переключатель включен между вторым фазоццвертором ц преобразовате лем код - напряжение.