Устройство автоматического управления

Свюа Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06.Ч 1.1966 ( 1081412/26-10)с присоединением заявкиКл, 57 а, 4 МПК б ОЗЬ иоритет Комитет по делам изоОретеинй и открытий при Совете Министров СССР13 Дата опубликования описания ЗХ 111.1967 Авторыизобретения Д. Бернштейн, В. Г. Комар, М. В, Рос и Е, И. Усышкин Всесоюзный научно-исследовательскийвская аявитель УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УКИНОМЕХАНИЗМОМ ОТ ПРОГРАММЫ, С ИЗОБРАЖЕНИЕМ НА КИНОП АВЛЕНИЯВМЕЩЕННОНКЕ 2 пения; на фиг, 3 - цепочка восстановления напряжения питания кодовых ячеек,В качестве примера дана схема регулятора вариоанаморфотпой оптической насадки кинопроектора.Носителем программы в данном случае я вляется кинопленка 1.Устройство включает фотоэлектрический преобразователь 2 программы в совокупность электрических сигналов, логическую схему 3 сравнения для переработки кодовых программ в команды, преобразователь 4 тина вал - цифра, исполнительный механизм 5 и сервопривод 6, состоящий нз двигатсля и схемы управления.Преобразователь 2 состоит нз источника света, оптической системы н фотодиодов, встроенных в фильмовый канал кинопроектора, а преобразователь 4 - из кодового барабана с оптической маской, источника света и фотодиодов. Кодовый барабан механически связан с подвижной оптической системой.Схема сравнения включает кчючевой транзистор 7, мультивибратор 8, блокирующие транзисторы 9, фазочувствительные усилители 10 и 11 и регулятор 12 скорости двигателя сервопривода, Каждая ячейка схемы сравнения содержит транзисторы 13 и 14 и трансформатор 15 с вторичными обмотками Г Известны устроиства для автоматическогоуправления механизмом от заранее написанной программы, содержащие блок считывания программы, схему сравнения, сервопривод и преобразователь вал - цифра, сочлененный с исполнительным механизмом,Описываемое устройство отличается тем,что схема сравнения выполнена по мостовойсхеме из ячеек, число которых равно разрядности кода. Каждая ячейка содержит трансформатор в диагонали и два транзистора внижних плечах. В базовых цепях транзисторов расположены фотоэлектрический преобразователь и преобразователь вал - цифра,причем точки попарного присоединения цепей управления транзисторов каждой ячейкик отрицательному потенциалу отделены другот друга последовательно включенными сопротивлениями и соединены с плюсовой шиной схемы через блокирующие транзисторы, 20базы которых подключены к вторичной обмотке трансформатора ячейки более старшего разряда. Две другие обмотки каждоготрансформатора подключены в противоположной полярности к входам усилителей, нагрузками которых служат обмотки сервопривода. Это позволяет упростить кочструкциюустройства,На фиг. 1 изображена блок-схема предлаГаемого устройства; на фиг. 2 - схема срав- ЗО ф-.хт,т 11 УМ тец "Д, И:, фжйФТЕИТр 0.ИйИ "С 1,"ляинофотоинститут,3К и Рз Обмотки К 4 служат для управления регулятором 12.Программа регулирования формата кинокадра предварительно печатается фотографическим способом совместно с изображением на кинопленке 1 в виде отметок, расположенных на межперфорационных перемычках, и представляет собой значения двоичного кода, Программа считывается преобразователем 2, Считываемый параллельный код в виде совокупности электрических сигналов поступает на схему сравнения 3, куда по другому входу одновременно подаются сигналы от фотоэлектрического преобразователя 4, считывающего кодированный сигнал с кодового барабана, индицирующего положение исполнительного механизма в данный момент.Пусть с киноленты прочитана кодовая команда 1011, в то время как исполнительный механизм находится в положении, которое соответствует числу 0101. Транзистор 18 первой ячейки старшего разряда оказывается открытым, а транзистор 14 этой же ячейки закрыт, так как фотодиод в цепи его базы не освещается, При этих условиях на обмотках Т, К и з трансформатора этой ячейки появляются напряжения, транзистор 9, шунтирующий цепь фотодиодов следующей по старшинству ячейки, открывается и блокирует управление всех ячеек, кроме самой старшей. Таким образом, сигналы на входы фазочувствительных усилителей 10 и 11 поступают только от ячейки старшего разряда, так как транзисторы всех остальных ячеек оказываются запертыми и напряжения на трансформаторах всех остальных ячеек оказываются равными нулю,Так как обмотки У и У, противофазны, то напряжение появляется на выходе лишь того из фазочувствительных усилителей, который обусловливает отработку команды Больше. Двигатель начинает отрабатывать команду и сигнал с фотоэлектрического преобразовате; ля 4 последовательно проходит значения 0110, 0111 и т. д. до значения 1000. При таком положении исполнительного механизма транзисторы 13 и 14 первой по старшинству ячейки оказываются открытыми, и выходное напряжение трансформатора этой ячейки становится равным нулю, а блокировка фотодиодов второй и третьей по старшинству ячеек снимается, так как транзисторы 9 этих ячеек заперты. В этом положении транзисторы И и 14 второй по старшинству ячейки заперты, и вторая ячейка так же, как и первая, не вырабатывает командный сигнал и не блокирует входы ячеек более младших разрядов. Поэтому командный сигнал вырабатывается третьей ячейкой. Вращение двигателя продолжается до тех пор, пока кодовые сигналы от преобразователей 2 и 4 не станут одинаковыми. Тогда транзисторы 18 и 14 каждой ячейки окажутся попарно запертыми, командный сигнал не будет иметь места, и двигатель 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 сервопривода 6 остановится до поступления новой программы.В качестве исполнительного двигателя сервопривода 6 может быть использован двигатель постоянного тока с двумя обмотками, одна из которых служит для прямого вращения электродвигателя, а другая - для обратного. Для фиксации двигателя в положении Стоп можег быть применен быстродействующий пружинно-электромагнитный тормоз, срабатывающий при обесточивании обмоток электродвигателя. Питание схемы сравнения осуществляется пульсирующим (со скважностью 2) напряжением частоты порядка 0,5 - 20 кгпв, которое получается путем коммутации постоянного напряжения транзисторным ключом 7, управляемым по базе мультивйбратором 8,В качестве исполнительного двигателя может быть также применен шаговый двигатель с реверсивной схемой коммутации, имеющей два входа: для прямого чередования и для обратного.В описанной следящей системе при необхо димости может быть легко осуществлено регулирование скорости обработки в зависимости от степени рассогласования в программе и положении исполнительного механизма. Для этого на трансформаторе 15 каждой ячейки должна быть размещена дополнительная обмотка К 4, подключаемая на вход регулятора 12 скорости (редуктора напряжения или частоты следования тактовых импульсов). Напряжение обмотки В ячейки старшего разряда должно быть наибольшим, вторая ячейка должна иметь обмотку с меньшим напряжением и т, д., благодаря чему при большем рассогласовании программы и истинного положения механизма скорость двигателя будет наибольшей и ступенчато уменьшаться с уменьшением этого рассогласования.При увеличении числа ячеек больше 4-х напряжение на фотодиодах уменьшается. Поэтому целесообразно восстановить напряжение питания фотодиодов для пятой и шестой и т. д. ячеек до напряжения на входе первой ячейки. Для этого используется цепочка восстановления (фиг. 3), которая состоит из делителя 16 напряжения, включенного параллельно блокирующему транзистору четвертой ячейки, и транзистора 17, Когда блокирующий транзистор четвертой ячейки закрыт (т. е, в ячейке четвертого разряда нет рассогласования), то транзистор 17 открыт и все последующие ячейки подключены к плюсу источника питания.В случае применения описанного регулятора в системах поиска и т. п, исполнительный двигатель приводит во вращение не оптическую систему, а механизм протягивания пленки, и вместо фотоэлектрического преобразователя 4 используется кодирующее задающее устройство того или иного типа (в зависимости от характера системы, в которой работает данный регулятор).Предмет изобретения Устройство автоматического управления киномеханизмом от программы, совмещенной с изображением на кинопленке, состоящее из блока считывания программы, схемы сравнения, сервопригода и преобразователя вал - цифра, сочлененного с исполнительным механизмом, отличаощееса тем, что, с целью упрощения устройства, схема сравнения выполнена по мостовой схеме из ячеек, число которых равно разрядности кода, при этом каждая ячейка содержит трансформатор в диагонали и два транзистора в нижних плечах, в базовых цепях которых расположены фотоэлектрический преобрззовагель и преобразователь вал - цифра, причем точки попарного присоединения цепей управления транзисторов каждой ячейки к отрицательному потенциалу отделены друг от друга последовательно включенными сопротивлениями и соединены с плюсовой шиной схемы через блокирующие транзисторы, базы которых подключены к вторичной обмотке трансформатора ячейки более старшего разряда, а две других обмотки каждого трансформатора подключены в противоположной полярности к входам усилителей, нагрузками которых служат обмотки серводвигателя.15198128ЖеЯСоставитель С. ТКоврина Редактор Н. О, Громов Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: А. П. Татаринцеваи Н. В. ЧеретаеваЗаказ 239 буб Тираж 535 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2