Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код

Союз Советских Социалистических Республик. 76 (21) 24 15787/18-24 29 б 08 С О/О Я 06 УЗ/О исоедннением заявки Ке Государственнвсй комитетСввете Министров СССав делам изобретенн еткрмтнй 3) Приоритет 05.12.78.Бюллетень Ке 45 ования описания 08. 12.78 К 681.335 (088,8) Опубликован 5 бли а(72) Авторы изобретени В, Меер и Л. В. Былинский бое конструкторское б.оро вычислительной техникизанского радиотехнического института(71) Заявитель 54) ФУНК 11 ИОНАЛБНЫЙ ПРБОБРАЗОВАТБЛ УГЛА ПОВОРОТА В Ц 11 ФРОВОЙ КОЛ Изоб числителетение отноной техник ится к обл сти выыть испольетно- ионной ервьсй орого ешифратор нуля, вхо дсоединены соответ выходнно к и можетнических си нввига овано лектромех устройства гистрово у выходу пер и к первому вого цифрового входу шифратораенному вторым решающихтехнике.Известель угржаший интеграто прирашесн входом к кода, подклю егистровому в нтегрвторв, и единен с опор тен функцион ла поворота синусно-коальный преобрвзо в цифровой код, соинусный врашающийсходу второгосумматор, выхными входами ва цифровогокоторого с ся тра цифров сов, де Однако сформато е интегр согласующие блоки ифрвтор этот пр очность сокую 5 шищенностью, имеет узкие функцио еся только кодовому преция явл возмож юстей иона гловым торы, генератор импульнуля и сумматор 11,со бразователь имеет невыНаиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь, который как и данный пре обрвзователь, содержит синусно-косинус-.ный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согласующих блоков, первый и второй цифровые интеграторы, первые счет ные входы каждого из которых соединены с выходом другого, а вторые счетные входьс подключены к гецератору импульсов,согласующих блоков, а входы подключены соответственно к источнику опорного напряжения и через соединенные последовательно декодируюший преобразователь и блок памяти к выходу шифратора приращения кода Д . Сднако, этот преобразователь, обладающий повьсшенной помехозаные возможности, сводяши тригонометрическому углох образованию угла поворотаЦелью данного изобрс:те расширение функциона льных за счет воспроизведения фу множительных зависимостеаргументом,Указанная цель достигается тем, что преобразоватепь содержит регистры кодов мцожитепя и смешения, бпок эпементов И, реверсивный счетчик, второй дешифратор нуля, триггер реверса счета и у первый и второй двухканапьные коммутаторы, первые входы которых подсоединены соответственно к шине цупевого потенциапа и к выходу регистра кода множитепя, а вторые входы и выходы под кпючены к выходам соответствующих согпасуюших бпоков и к третьим счет-ным входам первого и второго цифровых интеграторов, счетный вход триггера реверса счета подключен к выходу первого О дешифратора нупя, прямой выход триггера реверса счета соединен со вхолом реверса счета первого цифрового интегратора и с управпяюшими входами двухканапьных коммутаторов, блока эпемецтов 26 И и реверсивного счетчика, а инверсный выход - со входом реверса счета второго цифрового интегратора, выход регистра кода смешения подключен через блок эпементов И к установочному входу реверсив-И ного счетчика, счетный вход и выход которого непосредственно и через второй дешифратор нупя подсоединены к генератору импульсов.На фиг, 1 представлена структурная ф схема функционального преобразоватепя угла поворота в цифровой код.Нв фиг. 2 показаны временная и круговая диаграммы преобразователя.Преобразоватепь содержит синуснокосинусный вращаю 1 цийся трансформатор 3, согпасуютцие блоки 2 и 3, цифровые интеграторы 4 и 5, генератор импульсов 6, двухканапьцые коммутаторы 7 и 8, триггер реверса счета 9, дешифратор ну- ф ая 10, шифратор приращения кода 11, бпок памяти 12, декодирующий преобразовв-. тепь 13, сумматор 14, источник опорного напряжения 15, регистр кода мнохитепя 16, регистр кода смешения 17, блок элементов И 18, реверсивный счетчик 19 и дешифратор нупя 20.Преобразователь работает следующим образом. Работа происходит циклически по сигнапу управпения "С в два такта. О Впервом такте осуществпяется формирование смещенного углового аргумента+ В и коррекция нестабильностей трансформатора. 1 (температурных впияний и вмппитудно-частотцых уходов сетевого напряжения О П ), а во втором - функционапьно-множитепьные преобразования по аргументу 1 р + 9. Сигнал С" в первом такте устанавпивает триггер 9 в состояние логической 1", и через блок эпемецтов И 18 с регистра 17 в счетчик 1 9 записывается код угла смешения 9, я через коммутаторь 7 и 8 производится начяпьная установка колов Й (О) = МПу и М (О) =1 г =Соь с выходов бпоков 2 и 3 соответственно в интегрвторы 4 и 5, Одновременно счетчик 19 перекпючается в режим накопления, я интеграторы 4 и 5 - в режим вычитания и накопления соответственно, Хол преобразований показан на временных (фиг, 2 а) и круговой (фиг.2 б) диаграммах. Поскольку кодовое содержимое счетчика 19 стапо ненулевым, дешифратор 20 возубждает генератор 6, импульсы которого производят преобразование содержимого Йи М в интеграторах 4 и 5 по законам синуса и косинуса соответственно относитепьцослоовкогодвокуок - вектора к=ДЙ,(а 13 + +Ь (ОЧ,а также прибввпяются к начальному содержимому В счетчика 19.При фиксации на регистровом выходе интегратора 4 нулевого кола видя 0,0000 дешифратор нупя 10 выдает сигнап ца стробируюший вход шифратора 1 1 и перекпючает триггер 9 в противопопожное состояние. Этот момент соответствует накоплению в интеграторе 5 значения радиуса - вектора Я и прибавпенио к содержимому 8 счетчика 19 кола угла у Шифратор 11 выдепяет коловый эквивапент поправки ца уход параметров трансформатора 1 и выдает его с учетом знака на бпок памяти 12, с него нв лекодируюший преобразоватепь 13, затем в декодированной форме в виде напряжения поправка через сумматор 14 поступает на опорные входы согпасуюших бпоков 2,3.Во втором такте преобразования по сигнану триггера 9, поступающему на управляющие входы коммутаторов 7 и 8 код множителя Ч с регистра 16 записывается в интегратор 5 вместо кода , а в интегратор 4 записывается нулевой код. Кроме того, интегратор 4 перекпючается на накопление приращений, интегратор 5 - нв их вычитание, и реверсивный счетчик 19 - также на вычитание.Теперь под влиянием импульсов генератора 6 происходит (фцг, 2 а,б) новое тригонометрическое преобразование содержимого регистров обоих ицте 1 раторов 4 и 5 относительно радиуса - вектора Ч, которое завершается при списывании значения кода 9 из счетчика 19, когдадешифратор нуля 20 своим выходом блокирует генератор 6, Выходные ксъдьг интеграторов 4 и 5 соответствуют теперь числовым эквивалентам1Ц2типа фуггкционяльно-множительньгх зависимостей со смешенньгм аргументом.Ф3Характер этих зависимостей позволяет использовать преобразователь как триго О нометрический координатор или навигационный прокладчик, где+9 - путевой угол, Я" - угол курса или ортодромии, 9 -угол сноса, склонения и т. и. В этом же преобразователе в конце первого цикла может быть считян код путевого угла +9 или прц О = О код угляв также с выходов блоков 2 и 3 - коды его синуса и косинуса. Кроме того, при создании цепей перезаписи выходных кодов блока 2,3 и интеграторов 4,5 в регистры 17 или 16 возможно квадрировяние тригонометрических функций, образоввние всевозможных их парных произведений, воспроизведение тригонометрических 25 зависимостей функционального аргумента и т. п., что быввет необходимо при построении всевозможных корректирующих функциональных преобразователей для объектов с несколькими угловымц степе- о нями свободы.Фор му ла изобре те ни яГ 5Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код, содержащийсинусно-косинусный врашвюшийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам согласующих бло-.- о ков, первый и второй цифровые интеграторы, первые счетные входы каждого из которых соединены с выходом другого, я вторые счетные входы подключены к ге-. нератору импульсов, первый дешифратор45 нуля, вход и выход которого подсоединены соответственно к регистровому выходу первого цифрового интегратора и к первому входу шифратора прцг 1 аиеггцгг кода, подключенному вторьгм вхогголг к регистгнъвому выходу второго цифрового иг 1 тегряторя, и суммвтор, выход которого сгмдинен с опорными входямц соглясуюшцх блоков, я входьг подключены соответственно к источнику опорного нацряжеггия ц через соединенные последовательно декодцруюший преобразователь и блок палгятгг к выходу шифратора приращения коля, о тл и ч в и ш и й с я тем, что, с цепью рясширеггггя фу нкццональных возможностей зв счет воспроцзведенця функционвльпо-множительных зависимостей с угловым аргументом, он содержит регистры кодов множителя и смещения, блок элементов И, реверсивный счетчик, второй дешифратор нуля, триггер реверса счета ц первый и второй двухканальные колгмутаторьг, первые входьг которых подсоединены соответственно к шине нулевого потенциалаи к выходу регистра кода множцтеля, авторые входы ц выходы подклгочены квыходам соответствуюшнх соглясуюшцхблоков и к третьим счетнылг входам первого и второго цифровых интеграторов,счетный вход триггера реверса счетаподключен к выходу первого дешцфраторя нуля, прямой выход триггера реверсасчета соединен со входом реверса счетапервого цифрового цнтегрятора ц с управляющими входами двухканальных коммутаторов, блока элементов И и реверсивногосчетчика, а инверсный выход - со входомреверса счета второго цифрового интег ряторя, выход регистра кода смешения подключен через блок элементов И к установочному входу реверсивного счетчцкв,счетный вход и выход которого непосредстпенно ц через второй дешифратор нуляподсоединены к генератору импульсов,Источники информации, приггятьге во внимание при экспертизе:1. Зверев А. Е. и др, Преобразователи угловых перемещений в цифровой код,Л., Энергия, 1974, с. 137-159,2. А вторское сви дете льство ССС РИо 506890, кл, 6 08 С 9/00, 1974.