Следящий преобразователь угла поворота вала в код

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬС ВТОРСНОМУ СВ 92958/24-24(21) 3 .(22) 2 (46) 0 (72) В (53) 6 (56) Ву систем мирно и в цифровыхпод ред.ергоиздат,Г 1. 158 159А. С. Яроменка.1981, с. 157Там же, с. (54) СЛЕДЯЩИЙ ПОВОРОТА ВАЛА (57) Изобрете 60 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГВ КОДие относится к авт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ е и вычислительнои технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического управления, измерительной технике и робототехникедля преобразования угловых величин вцифровой код угла с высокой разрешающей способностью. С целью повышенияточности преобразователя за счет раз.деления цифрового эквивалента углана две группы по разрядам выходногокода в него введены второй и третийцифроаналоговые преобразователи, второй дифференциальный усилитель, два блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), а селектор угла выполнен в виде селектора октанта. С выхода селектора октанта информационные сигналы поступают на аналоговые входы первого и второго цифроаналоговых преобразова- . телей и неинвертирующие входы первого и второго дифференциальных усилителей, на выходах которых формируются произведения аналоговых входных сигналов на цифровые эквиваленты тригонометрических функций старшей части разрядов выходного кода, формируемого в счетчике. Тригонометрическое преобразование кодов осуществляется с использованием ПЗУ. Ипадшая часть разрядов выходного кода умножается на аналоговый сигнал при помощи третьего цифроаналогового преобразовате- Д ля. Кроме того, преобразователь содержит демодулятор, фильтр и преобФвй разователь напряжение - частота для Ю обработки сигнала рассогласования. ЬМИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в цифровых системахавтоматического управления, измерительной технике и робототехнике дляпреобразования угловых величин в цифровой код угла с высокой разрешающейспособностью.Цель изобретения - повьппение точности преобразователя.На чертеже приведена блок-схемапреобразователя.Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ), селектор 2 октанта,цифроаналоговые преобразователи 3-5,дифференциальные усилители б и 7,суммирующий усилитель 8, демодулятор 9,Фильтр 10, преобразователь 11 напряжение - частота, реверсивный счетчик 12 блоки элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 13 и 14 и постоянное запоминающееустройство 15.Преобразователь работает следующим образом,Рассмотрим работу преобразователяв динамике, т.е. при изменении угла6 поворота ротора СКВТ. 1. При повороте ротора СКВТ 1 на угол 8 с выходных обмоток СКВТ 1 на селектор 2октанта поступают напряжения 0 =0 з 1 н 8 зп 1 Ц, = 0 со 5051 и сдНапряжения 0, и "г приводятся кпервому октанту селектором 2 и с еговыхода, напряжения Пг и П г поступают:- на прямой вхоц дифференциального усилителя б и на аналоговыйвход цифроаналогового преобразователя 4- на аналоговый вход цифро 1 ганалогового преобразователя 3 и напервый вход суммируннцего усилителя 8.На цифровые входы преобразователей 3и 4 поступает код Р 15 с выходаПЗУ 15. Значение кода Р 15 перемножается в преобразователях 3 и 4 с напряжениями 1 г и 1,., Напряжение 0 з с2выхода преобразователя 3 поступаетна вычитающий вход усилителя б, навыходе которого формируется напряжение , равное6 г 2 15Напряжение 06 поступает на прямой вход дифференциального усилителя 7. Напряжение 0 с выхода цифроаналогового преобразователя 4 поступает на второй вход суммирующего усилителя 8, на выходе которого напряжение 0равно Напряжение цв поступает на преобразователь 5, где перемножается со 5значением кода Г 13 с выхода блока 13элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Напряжение 1 с выхода преобразователя 5поступает на инвертирующий вход усилителя 7 на выходе которого Формируется напряжение рассогласованияравное5 5"г г 15 С" г+г 151 э .С учетом приведения углов 9 и Фк первому октанту напряжение рассогласования 0, равно, 51 л(Э,-Р,0,=0,щы 62 Ооса Рдля нечетных октантов и51 л 8 - Упр 11" 051 п Я.256 п-,)для четных октантов.С выхода усилителя 7 напряжение 0поступает на вход демодулятора 9, гдевыпрямляется с учетом Фазы опорногонапряжения 0 . Полярность напряже- ЗОния 1 определяет, отстает или опережает значение кода угла Р уголЦповорота ротора СКВТ 1. Напряжение 3 поступает на фипьтр 10, который вьделяет постоянную составляющую напряжения О, подавляет гармоники опорного напряжения О зп Я 1и Формирует необходимую частотную характеристику преобразователя. С выхода Фильтра 10 напряжение 0, поступает на преобразователь 11 и одновременно на выход преобразователя, какнапряжение, пропорциональное скорости изменения угла 9С выхода преобразователя 1 1 импульсы поступают на вход суммирования иливычитания реверсивного счетчика 12в зависимости от полярности напряжения 1 г . Выходной код ктадших разрядов Р счетчика 12 начинает изменять ся и через блок 13 элементов ИСКЛЮЧАКЦЕЕ ИЛИ поступает на цифровые входыпреобразователя 5, изменяя напряжение 0 на выходе усилителя 6, Соответственно начинает изменяться напря жение рассогласования 0 , Счетчик12 суммирует или вычитает импульсыдо тех пор, пока напряжение рассогласования 0 не станет равным нулю.Если изменение кода младших разрядов У не компенсирует напряжение рассогласования 0 , то начинают изменяться старшие разряды кода Р, ,которые через блок 14 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступают на адресные входы ПЗУ 15 и с него на преобразователи 3 и 4.Изменение кода Р, и соответственно кода Г 15 с выхода ПЗУ 15 приводит к изменению напряжений О и О . Напряжение рассогласования 0 также начинает изменяться, стремясь к нулю. Реверсивный счетчик 12 изменяет свое состояние, суммируя или вычитая импульсы до тех пор, пока суммарный код угла Р , состоящий из кода младших разрядов Р , кода старших разрядов Р, и кода октантов 1 р, 2 р, 3, не станет эквивалентным углу 8 поворота ротора СКВТ 1. В этом случае напряжение рассогласования будет равно нулю, а на выходе реверсивного счетчикА 12 будет зафиксирован код угла, представляющий цифровой эквивалент угла 9Формула из о бр ет енияСледящий преобразователь угла поворота вала в код, содержащий шину опорного напряжения, подключенную к входу синусно-косинусного вращающего ся трансформатора и первому входу демодулятора, селектор угла, суммирующий усилитель, выход которого под ключен к аналоговому входу первого цифроаналогового преобразователя, вы ход которого подключен к вычитающему входу первого дифференциального усилителя, выход которого подключен к второму входу демодулятора,.выход которого через фильтр подключен к входу преобразователя напряжение - частота, выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены второй и третийцифроаналоговые преобразователи, второй дифференциальный усилитель, дваблока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, постоянное запоминающее устройство, аселектор угла выполнен в виде селектора октанта, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора под.10 ключены к аналоговым входам селектора октанта, к цифровым входам которо.го подключены выходы трех старшихразрядов реверсивного счетчика, первый. вйход селектора октанта подклю чен к аналоговому, входу второго цифроаналогового преобразователя и ксуммирующему входу второго дифференциального усилителя, выход которогоподключен к суммирующему входу перво.20 го дифференциального усилителя, выход второго цифроаналогового преобразователя подключен к первому входусуммирующего усилителя, второй выходселектора октанта подключен к второ му входу суммирующего усилителя ианалоговому вхоДу третьего цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к вычитающему входувторого дифференциального усилителя,выходы ф младших разрядов реверсивного счетчика подключены к первой группе входов первого блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к входу постоянного запоминающего 35устройства, выход которого подключенк цифровым входам второго и третьегоцифроаналоговых преобразователей,выходы М младших разрядов реверсивного счетчика подключены к первойгруппе входов второго блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которогоподключен к цифровому входу первого,цифроаналогового преобразователя, вы"ход второго разряда реверсивногосчетчика подключенк вторымвходам второго ипервого блоков элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ,выход реверсивного счетчика является выходом преобразователя.1 г 43 О 92 Составитель В. ПодолТехред О,Сопко едактор И,Дербак 1.Пуго Корре аказ 3716 11 одпис енного ко Произноцстненно-полиграфическое предприятие г.Ужгород 1 роектная, 4 НИИПИ Государпо делам из13035, Москва ретении и Ж, Рау митета СССР ткрытии кая наб д. 4/5