Преобразователь код-угол

,2 608 22) Заявлено 01.07.75 (21) 2150112/18-2 оединением заявки-сударственнык комите вета Министров СССР(43) Опубликовано 28.0 53) УДК 681.325(088.8 юллетеньпо делам изобретений и открытий(54) ПР о в стью и ЩЕ 1111 а жс- КВТ коле пал б 1 агс з 1 п г -Предлагаемое изобретение относится к области вычислительной техники и может бытьприменено в устройствах управления, регулирования и контроля с помощью управляющихцифровых вычислительных машин (УЦВМ), в 5частности, в авиационных тренажерах и моделирующих стендах,Известны преобразователи код - угол, используемые в устройствах управления и контроля с помощью управляющих цифровык 10вычислительных машин 11.Наиболее близким техническим решениемявляется преобразователь код в угол, содержащий преобразователь код - напряжение, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединенс выходом коммутатора квадрантов, входыкоммутатора квадрантов подключены к выходам синусно-косинусного вращающегосятрансформатора грубого отсчета, ротор которого кинематически соединен с ротором электродвигателя, вход которого соединен с выходом усилителя, обмотка возбуждения электродвигателя объединена с входной обмоткой сину сно-косинусного вращающегося трансформатора и с входными обмотками фазоинвертора и подключены к источнику питания,выходы фазоинвертора подключены к опорным входам преобразователя код - напряжение. 30 Однозначность отработки решасмог УЦВМ угла, обеспечивается однозначно выполнения условия устойчивости слсл системы, при котором сумма задающего пряжсния, поступающсго от ПКН, и напр ння обратной связи, поступающего от С через коммутатор квадрантов, на вь схемы сравнения становится минимальноОднако, точность отработки выходного раметра в указанном преобразователе и угол ограничена его разрешающей спосо стью, которая может быть записана: где гг - число разрядов управляющего кола,3 - разрядность преобразователя код-напряжение,Из формулы следует, что повысить то ность отраоотки выходного параметра преобразователя код - угол можно путем повышения числа разрядов и управлягощего кола, и соответственно разрядности преобразователя кол - -напрянение ПКН. Но поскольк 5 в основ раооты прсобразователя код - угол полоткс 11 о сравнение сигналов ПКН и СКВТ синусно-косинусного трансформатора обратной связи, то повышение разрядности ПКН не приводит к повышению точности работы пре3образоватсля код-угол ограниченной точности реального СКТ обратной связи, В то жс время ь ряде случаев точность обработки углоВых параметров преобразователем код-угол оказывается недостаточной 121.Целью изобретения является повышение точности преобразователя код - угол без повышения разрядности ТКН.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код в угол Введены коммутатор каналов, нуль-орган, дополн)ггельныс преобразователь код в напряжен, блок сравнения и коммутатор квадраптов, редуктор и сипусно-косинусный вращающийся трансформатор точного отсчета, который кинематически соединен с электродвигателем непосредсгденно и через редуктор с синусно-косинусным вр;сщаощимся трансформатором грубого отсчета, выход дополнительного преобразователя код - напрягкение соединен с первым входогм дополнительного блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом дополнительного комьутатора квадрантов, входы которого сосд)гиены с выходами синусно-косгнусного вращающегося трансформатора точного отсчета, выход нуль-органа соединен с первьв входом коммутатора каналов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходамп блоков сравнения, Выход коммутатора каналов соединен со входом усилителя, выход основного блока сравнения соединен со входом пуль-органа, Опорныс Входы дополнитегьного преобразоьателя код - напряжение соединены с выходами фаза)швертора, входная обмопса сипусно-косинусного вращающегося трансформатора точного отсчета подключена к источнику питания.На чертеже приведена функциональная. схема преобразователя код - угол, который содержит: блок 1 сравнения, преобразователь 2 код - нап 1 гягкение, коммутатор 3 квадрангов, синусно-косинуспый вращающийся транпрорматор 4 (СКВТ) грубого отсчета, дополнительный блок 5 сравнения, дополнительный преобразователь б код - напрягкение (ПКН), допо.пИтелыЫс коммутатор 7 квадр антон, синусно-коспнусный вращаощпйся трансформатор 8 (СКВТ) точного отсчета, электродв): - гатель 9, усилитель 10, источником опорного напряжения является фазоипвсртор 11, комъ;утатор 12 каналов с нуль-органом 13 являя)тся общимп для обоих каналов. Роторы СКВ 1 4 и СКВТ 8 связаны между собой чсрез редуктор 14, Выходной Вал пспосредссвснио связан с ротором СКВТ 4.Т 1 ри больших рассогласованиях между задаваемым кодом и фактическим значением выходного параметра преобразователь работает по грубому каналу, В пределах од;ого квадранта значение выходного параметра и зад 11 етс 51 с 1)азОГ и 2 мплитудой напря:кения с.З),которое формируется впреобразователе 2 пз опорного напряжения, поступающего от 5 10 15 20 25 30 Зб) 40 4 б бс) 5) 60 фазоинвертора 11. Управлепис работой преобразователя код - напрягкспс 2 осуществляется 3 - 7 разрядамп кода, з 11 ачс.)пс которьх определяет фазу и величину амплитуды задаюп;его напрягкения Т 7 р. С вь.хода преобразователя 2 напряжение У, поступает на первь 1 й вход блока сравнения 1, где сравнивается по фазе и амплитуде с напряжением обратной связи, поступаощим с Одной из двух выходных обмоток СКТ 4 через коммутатор 3 квадрантов на второи вход бзОа сравнения 1. Выбор номера выходной обмотки СКВТ 4 и аправления подключения сс вы.зодов к входу олока сравнения осущестзляс.ся коммутатором 3 квадраптов, управляемым старшими (1) и 2") разрядами кода, определяющими помер квадранта, в пределах ко:о)рого находится решаемый з уп;)авлясмой ЦВМ угловой параметр. Фаза (О или 180) и а)Плитуда напряжения У определяются пространственной ориентацией, выбра)ной Выходной Обмотки СКТ 4 относительно электромагнитного поЛ 5, СОЗДЯВаемого токо)1, ПрОТС 1(210 ЦИм ВО входной обмотке СКТ 4.В результате сравнения папряжс 1 Ий l и К на выходе блока сравнен:и появляется 1:апряжснис рассогласования Ьпропорцио:сальнос разности срасзниваемых напряжений. Так как фаза и амплитуда:)апряисегия У, определяют задаваемо" кодом з 11 ачепис выходного параметра в пределах квадранта, а фаза и амплитуда напряжения К,р Определяются ориентацией выходной обмотки СКВТ 4, то фаза и амплитуда напряжения Ур) будут характеризовать знак и величину рассогласования мегкду задаваемым )содом и фактическим значениями выходного параметра. Напряжение Ур через коммутатор 12 каналов поступает на вход усилителя 10 и после усиления управляет электродвигателем 9, который разворачивает выходной вал преобразователя в направлении умсиьшсния угла рассо- гласованиЯ и соотвстствс:по УзсньшсппЯ Ур. Прп достижении напряжением Ур порога срабатывания нуль-органа 13 последний формирует сшпал управления коммутатора 12 капалоз, который псрскспочаст Вход ус;Лптсля 10 к выходу блока сравнения ) и Таким Образом прсобразоватсл 1; начинает отраоатывать Выходной исрам".р по то ному каналу. Взаимодсйстзи устройст:; точного капала та- кОС жс. Иак 11 у 1 руООГО капал 1 1)с ООраз 01 за тсля.Так как для 1 прав,сипя прсооразоваслсм по грубому каналу используется семь раз 1 гядов (1-" - 7-д) кода, то к моменту герсклю с:.и па точный канал сз.1 ходпои 1)раср буд.т отработан с то Иось)о доВращающийся трансформатор С 1,ВТ 8 точного канала соединен с выходным валом через редуктор 11 с персдаточным отношением 32: 1, поэтому фаза и Вели пп)а амплитуды= агс яп - 9".2 напряжения обратной связи Ьос, снимаемого одной из двух выходных обмоток СКТ 8 и подаваемого через коммутатор 7 квадрантов на второй вход блока сравнения 5, в момент переключения на точный канал будут соответ ствовать углу рассогласованияАхт = 2 4845"Х 32 = 90 Угловое положение выходного вала преобразователя при работе точного канала задается 10 в пределах одного квадранта точного отсчета фазой (О или 180) и амплитудой напряжения У, которое формируется в преобразователе код-напряжение б из опорного напряжения, Управление работой преобразователя б 15 осуществляется 8 р - 17 р разрядами кода, значение которых опр деляет сразу и величину амплитуды задающего напряжения СУм. Выбор номера выходной обмотки и направления подключения се выводов к Входу бло;са срав пения 5 осуществляется коммутатором 7 квадрацтов, управляемь:м бр и 7 р разрядами кода. 1-1 апряжсние Упоступает на первый вход блока сравнения 5, где сравнивается по фазе и амплитуде с напряжением К,. На пряженис рассогласования Ур, пропорциональное разности напряжений С/оса и 17 зь через коммутатор 12 каналов подается на вход усилителя 10 и управляет электродвигателем 9, который разворачивает выходной вал пре образователя и кицсматически соединенные с ним ротор СКВТ 8 в направлении уменьшения Ур и рассогласования выходного параметра относительно положения, задаваемого кодом. 35В результате работы грубого канала диапазон отработки Выходного параметра по точному каналу уменьшен враз. 5,=2" есть передаточное число редуктора,где К в целое число, 40Для управления работой преобразователя по точному каналу используется (п - К) раз- р 51 дОВ 1 сод 2. С усгом этОГО формула р 2 зрсшающей способности преобразователя примет вид: .5 где (а - К - 3) - число разрядов преоб азовас;151 цапряжени 51 -- код тОчнОГО канала.Таким образом, в предлагаемом преобразователе код - угол число разрядов управляю.- щего кода увеличено ца К разрядов, а разрядцость преобразователя код - напряжение55 осталась прежней. В приведенном примере преобразозатсля сод - угол используется редуктор с передаточным числом 1=32 (К=5), и получена разрешающая способность: Согласование гзубого и точного каналов нпеоб:;азсзатсля :,Од-угол обсспеивается тем, ч.о два разряда кода (бц и 7 Я) являются общим 1 для обоих каналов, и отработка угла по грубому каналу происходит с точностью до кваранта точного канала. Прц малых рассогласованиях (мс:ьшпх 24845") напряжение Ьр мало, нуль-орган 13 удерживает коммутатор 12 каналов в состоянии подключения входа усилителя 10 к выходу блока сравнения и отработка выходного параметра осуществляется только по точному каналу.Введение дополнительных элементов блока 5. преобразователя б, коммутатора 7 квадрантоз и СКТ 8, обзазующцх канал точного отсчета, 2 тажс ко:5.чутатора 12 каналов нуль-органом .3, у станавливающцх порядок взаимодействия каналов выгодно отличают предлагаемый прссбразоватсль код-угол от Выбранного прототипа, так как за счет ввсдсп:.я канала точного отсчета точность отработк. Выходного пара.стра повышается без повышсии 51 раз 1351 д 110 стц преооразоватсля код - 1:апряжепцс и без применения С 1(Т-дат и- ко; повышсцноЙ тоности. Формула изобретения Преобразователь код - угол, содержащий прсооразоватсль код -- цапряжсгие, выход ко- ТОЗОГЗ СОСД 1 С, С 1 СРЗЫ.1 ВХОДОМ ОЛ 01 С 2 СР 2 В- нсни 1, Второи вход 1 соторого соед 1 шсп с Выходом коммутатора квадраптов, входы коммутатор 2 кВадраптОВ подкл 101 сцы к Выходам сц 1.усцо-косиц 1 снОГО ВпащаюцеГОс 51 тр 2 цсформатора грубого отсчета, ротор которого к 11 нсх 12 тичсск сос;ц:сн с рОторо:5 эссстро- ДЬПГ 2 ТСЯ, ВХО КОТОРОГО СОД 1 НСН С ЗЫХОДОМ уСН;1:1 СЛЯ, Об:Ока з 030 5 жДС:11151 Э:с 01 рО;1 ВНГ 2 ТСЛ 51 СОЬСДН:1 С:151 С ВХОДИОИ ООМОТКОЙ СииС- но- о .шус 1010 зращающсгося трансформатора и с входным;1 обмотками фазоцнвертораподх;поче:ы к источник; питания, Выходы фазоиизертора подключены к опорным Входа.5 Преобр 230 В 2 тсля 1 сод - нацр 515 сспис, 0 т л и 2 1 О щ и 11 с 51 тем, что, с цель 0 цовы 1 Бсция точности и собразоватсля, В него введены коммутаор каналов, нуль-орган, дополнительцыс преобразователь код в напряжен, блок сравцсния и коммутатор 1 свадрацтов, рсдуктор и сину сно-косцнусный вращающийся трансформатор точного отсчета, который кццсматическц сосдицсн с электродвигателем цспосредствснно и чсрсз редуктор с сшусцо. сос 1:л сным врацающцмся трансформатором грубого отсчета, Выход доно;ш:;тсльцого прсобразогателя коД - напряжсцис соединен с псрВьм Входом дснолнитсльцого Олока сравцс: второй Вд которого сосдицси с выходом доно;1:итс;.Н.ОГО блока сра,пения, ВтороЙ Вход которого сосдгшсц с Выходом доцолцтс;шого комм тзтора кзадрантов, входы которого соединены с выходами сшусно-косицусцого вращающегося трансформатора точного отсчета, выход нуль-органа сосдшсн с- 1 г гйр Составитель Н. Иазаркииаехред Л. Гладкова Корректоры: И, Позияковскаяи Т. Добр о вол ьс кая едакгор Р, Киселев; Г 1 одппсно Тираж 778вета Мипистоткрытийкая иаб., д. 8 аказ 6,/ цчд вдарствеппо по делая 035, Моска Ьио когиитста Сизобретений)К) Раун 1 ПО Г пографпи, пр. Сапунова первым входом, коммутатора каналов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блоков сравнения, выход коммутатора каналов соединен с входом усилителя, выход основного олока сравнения соединен с входом нуль-органа, опорныс входы дополнительного преобразователя код - напряжение соединены с выходами фазоинвертора, входная обмотка спнусно-косинусного 8вращающегося трансформатора точного отсчета подключена к источнику питания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 424210,кл. 6 08 С 11/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР 400020,кл. Е 1 ОЗК 13/02, 1971.