Способ определения скорости перемещения

801138743 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 01 Р 3/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 9301.26, кл. С 01 Р 3/48, 1982.2. Сивухин Д. В. Общий курс физи.ки. Т,. М., 974, с.31 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ на конечном интервале времени. перемещения, заключающийся в измерении координат перемещения на заданном интервале времени и последующем вычислении скорости перемещения по отношению пути и времени,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его точности, коорди" наты перемещения измеряют через дискретные равные промежутки времени на одной половине заданного интервала времени перемещения, суммируют их, после чего дополнительно измеряют координаты перемещения через дискретные равные первым промежутки времени на второй половине. заданного конечного интервала времени, суммируют их, из полученной суммы этих координат вычитают предыдущую сумму сигналов координат перемещения, после чего вычисляют скорость перемещения на заа данном интервале перемещения. е1 1138Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может найти применение при определении скоростей углового или линейного перемещения. 5Известен способ определения скорости перемещения на конечном интервале времени перемещения, при котором производят подсчет числаимпульсов, полученных йа этом интервале 13. 1 ООднако при реализации способа на результат влияют погрешности первого и последнего импульсов этого интервала из числа пересчитанных на конечном интервале времени перемеще ния, что приводит к ошибке определения скорости перемещения.Наиболее близким к предлагаемому. является способ 2 3 определения скорости перемещения на конечном 20 интервале времени путем нахождения разности координат, относящихся к концу и началу интервала времени.743 где 6(6+(Ч )1 с У 1 6(6(ЙЙ 11,2Р(Ч ) - относительная погрешность величины ЧСр11(Ч р) - абсолютнаг ошибка величины Ч(Чс )с - максимальное значениевеличины Чй(М;+д);й(И(,.- погрешности цифровыхкодов координат положения, в конце и начале интервала йй.Имея в виду, что в общем случае погрешности й(Н(С, являются случайной величиной, распределенной по нормальному закону, со своей средней квадратической ошибкой ба(М(С,3то получаем что относительная погрешность В(Ч ) определения величины Ч рассматриваемым способом имеет среднюю квадратическую ошибку, равнуюгде Ч - средняя скорость наинтервале;Ь 1 - интервал времени;х(С ) - рдината положенияв начале интервала,х(.+Е) - координата положенияв конце интервала.При реализации способа величина ЛСможет быть задана практически скольугодно точно, что может быть обеспечено использованием стабильной (кварцованной) частоты. Поэтому погрешностьопределения Ч зависит от погрешности величин х(й,.+И) и х(й). Припредставлении координат положения цифровым кодом величина Ч будет определяться какмф,.+вЦ-йЩИгде М(, +а) - цифровой код координаты х(; + );М(;) - цифровой код координаты х(;);К - коэффициент пропорци-.50ональности,Относительная погрешность величи- .Чсрй Чд 4 ч ) р .Й.+ 55Чср) макс "ср 1 макс" где 6д"(Ч )1 - средняя квадратическая ошибка величины д(Ч );Й 1(Н(; - средняя квадратичес"кая ошибка погреш"ности Ь(Н(,.Указанная ошибка приводит к снижению точности определения скоростиперемещения.Целью изобретения является повыше"ние точности определения скорости пе"ремещения.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения ско"рости перемещения на конечном интер-:вале времени перемещения, заключающе".муся в измерении координат перемещения на заданном интервале времени ипоследующем вычислении скорости перемещения по отношению пути и времени,координаты перемещения измеряют черездискретные равные промежутки времениперемещения, суммируют их, после чегодополнительно измеряют координаты перемещения через дискретные равныепервым промежутки времени на последующей половине заданного конечногоинтервала времени, суммируют их, изполученной суммы этих координат вычи"тают предыдушую сумму сигналов координат перемещения, после чего вычис"ляют скорость перемещения на заданном интервале перемещения,3На фиг.1 представлено устрбйство для осуществления предложенного способа; на фиг.2 - временная диаграмма приема сигналов координат перемещения на заданном конечном интервале време ни.Для определения скорости перемещения на конечном интервале Ь времени (фиг.2) производят в моменты й прием сигналов координат К(й ) перемеще ния, например, через интервалы времени Т. Суммируют сигналы координат Я(С) перемещения, принятые на первой половине интервала ЬС. Суммируют сигналы координат Н(й,) перемещения, 15 принятые на другой половине интервала ЬС, и из полученной второй суммы вычитают сумму сигналов координат перемещения, принятых на первой половине интервала ЬС. Полученный реэуль-гО тат достаточен для определения скорости перемещения на интервале д С с меньшей погрешностью, чем в известных решениях.По предлагаемому способу скорость 25 определяется по щ значениям координат 1138743 Ф в(г:Е к(,)-Хи(1;1= - +1г г осительная погрешть определения ЧСр ф симальное значение рости;олютная погрешность еделения Чолютная погрешность а Н(С ) перемещения. является случайной средней квадратино ма мскс 1 С 0)макс -М ск аб Ьдср )омН,личина д( Э 5на интервале Ьйопределенная по,емому.способу;значение кодаты перемещения 4 Ой пловине интерпр бс ско де времени,е(г предлага- с-(4(;1 - среднее% ф Ь координа на перво Ъ вала ЬС 2ср сей личи ской шибк дЧ М(1, ) - среднее оачение кодаеремещения новине интерв где 61 сРЧ 5 Ц - средняя квадратическая 5 ошибка величины Ю(Ч, )16 ь(й И;)Ц - средняя квадратическаяошибка величиныЬ(Н(; ) )Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из блока 1сумматора поступающих координат, первого регистра 2, второго регистра 3,блока 4 определения разности суммкоординат, блока 5 управления. ВыходФ 5 блока 1 соединен с первым входом блока 2. Выходы блока 2 соединены с первыми входами блоков 3 и 4. Выход блока 3 соединен с третьим входом блординаты торой п а Ьй. 4 М гремени межд нтервал а(2 2(целое четное число, рное количеству кодов Нкоординат, полученных 4Я(1)- код координаты, поступивший в момент 1 времени,К - коэффициент пропорциональ. -ности.Йредложенный способ определения скорости перемещения имеет погрешность, обусловленную погрешностями Ь(Н(С, кодов Н( координат, Погрешности .Ь(Ю(йобусловлены различными причинами (погрешностью квантования, инструментальной погрешностью), поэтому в общем случае можно считать д(Н(С; случайной величиной, распределенной по нормальному закону (закону Гаусса) со своей средней квадратической ошибкой 6 ь(Н(Е;Д,Относительная погрешность определения 7 по предлагаемому способуср равна 1.) к 1 АР%)м ) Фдф )м(ср 1 маес Как види ражения, че число 8, те точность оп едлагаемом Так как выборслучае находитсяка, то получаемая сла ш руках ффект этого агаем в общемразработчивность реализуе исполь я с учето вании пре числа приго способа,этом необходимо о ность кода скорос лученного по пре и определяемая в(гметить, ч ти перемедлагаемому 1 раже кием нияспосо Е нзце,й сто Фиг ВНИИПИ 97 Подписное 3 аказ ДПП "Петен г. Ужгород, ул.Проектная,4 ка 4. Выходы блока 5 соединены с вторыми входами блоков- 4,Устройство работает следующим образом,В течение интервала времени Ыкоды М(г. ) координат перемещения,например коды угла, ш раз поступаютна первый вход блока 1 сумматора,как показано на фиг.2, через интервалы Т, 10В блоке 1 происходит суммированиеш(2 следующих подряд в начале интервала времени аС кодов координат, послечего полученная сумма переписываетсяв первый регистр 2, а затем во второй регистр 3. После этого в блоке 1происходит суммирование следующих ЬИ.кодов координат, после чего получен"ная сумма координат переписывается впервый регистр 2. После этого блок 4 2 Оопределяет разность между первой суммой из - значений координат, поступающей из регистра 3, и второй суммойиз в " значений координат, поступающейиз регистра 2. Полученная разность 25пропорциональна скорости перемещения.Указанная последовательность работы синхронизируется блоком 5 управления,Предложенный способ является бо- ЗОлее точным для определения скоростипо сравнению с базовым образцом,Сравним средние квадратическиеошибки относительных погрешностей определения скорости перемещения в предлагаемом и известном способах,из представленного выбольше число превышаетменьше ошибка и вышеделения скорости поспособу,ретность кода скорости переопределяемого в базовом обто также является положительонойпредлагаемого способа,