Интегратор азимутных импульсов

м е Гсасеева ц-;т 3 ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетекитт Социалистическитт Республик(22) Заявлено 15.11,76 (2) 2421926/18-24 с присоединением заявкиГвауюрствевнва комятет СССР вв девам взвбретвей н вткрытий(088.8) Дата опубликования описания 07.02.79 О. Е. Чеботаев и, В. Ф. Мотни(54) ИН 7 ЕГРАТОР АЗИМУТНЫХ ИМПУЛЬСОВ,тИзобретение относится к обласги автоматики н вычислигельной техники и может быть использовано для воспро- изведения значения угла вращения виера ционного обьекта или для воспроизведения других плавно изменяющихся процессов, информация а которых передаете методом приращений.По авт. св. % 424264 известен интегратор азимутных импукльсов-со держащий счетчик и управляемый делитель частоты, один из входов которого соединен с,генератором импулт;сов, адругой через блок управлений подюнь. чен к выходу измерителя рассогласова иия, выход управляемого делителя часе тоти соединен со входом измерителя " рассогласования и компенсатора фазовой ошибки, два других входа которого соединены с выходами генератора им пульсов и измерителя. рассогласования, а аыкоа подключен ко акокч счетчккаЯВ известном интеграторе осуществи- ется умножение входных азимутных 2импульсов на целое, наперед заданноечисло раз таким образом, что на выходеуйравдяемого делителя частогы формирутогся импульскы поЬьтщенпой частое т,. равномерно расположенные внутри диокрета входных азимутных импульсов.Импульсы повышенной частоты подсчитътватотся счетчиком, выходные разрядыкоторого образую параллельный цифровой код. При изменении периода азимут та ных импульсов количество импульсов повы-"щентткой частоты поддерживаетсяпостояннымблагодаря изменентпо коэффнпиента деления управляемого делителя частоты через бпок управления по рюультатамподсчета колттчества импульсов повышен-йой частоты за период между соседнимнвходными азимутнымн иМпульсами в измерителе рассогласовайия.Недостатком этого интегратора явля- ЗО ется невозможность,восйроизведепияугла при передаче процесса вращенйяазимутньтми импульсами с датчиковугла, связанных с вращаюшттмся валом646348 35 Эчерез понижающий (как правило) редук"тор, или имеющими частоту в целоечисло раз Меньше частоты плавно ме няющегося процесса,Известный интегратор не может работать при выше указанных условиях,что снижает ВОзмОИКОсти его применения в системах с редукцией скоростивращения инерпионного обьекта (илиизменения плавного процесса), . 1 ОЦелью изобретения является повышение точности и расширение области цримененияПоставленная дель достигается тем,что в интегратор введены блок умножения и формирователь юстировочныхимпульсов, первые входы которых соединены с шиной азимутных импульсов,вторые входы связаны с шиной". признака умножения, третий вход блока умножениа подключен ко второму выходуизмерителя рассогласованиа, второйвход которого соединен с выходом блока умножении, третий вход формирователя юстировочных импульсов подклкчен к пине юстировочных импульсов,а его выход связан со вторым входомсчетчика.Изобретение поясняется фигурами.На фиг, 1 приведена схема интегратора30азимутных импульсов, на фиг. 2 - структурнаа схема блока умножения, а нафиг, 3 - диаграмма умножения частотыазимутных импульсов.Интегратор азимутиых импульсов(фиг. 1) содержит управляемый делительчастоты 1, генератор импульсов 2, измеритель рассогласования 3, компенсаторфазовой ошибки 4, счетчик 5, блок управления 6, блок умножения 7, формирова 40тель Йстировочных импульсов 8, шинуазимутных импульсов 9, шину признака,умножения 10 и шину юстировочныхимпульсов 11.На фиг. 2 обозначены: элемент И 12,45элемент ИЛИ 13, триггер 14, устройство ввода 15, элемент И 16, счетчик 17,вход 18 экстраполированных азимутныхотметок и выход 19 азимутных импульсов с частотой следования, равной час 50тоте изменения, процесса,На фиг. 3 обозначены ОА, ОАазилтутные" импульсы, ОА 1 - ОА 4,аэимутные отметки, частота которыхравна утроенной частоте входных импульсов,При передаче угла ьращения методомприращений по каналу связи передается последовательность азимутных отметок,следующих через равные угловые интервалы, и юстировочный импульс, Интегратор осуществляет экстраполяцию точного углового положения Вала на интервале азимутных отметок, используя инерционные свойства вращающегося обьекта.Призн.к умножения, зависящий от тинасопрягаемого изделия, подаваемый по шине1 О, на вход формирователя юстировочныхимпульсов, управляет количеством юстироЬочных импульсов, поступающих на второйвходсчетчика 5. Формирователь 8 выдаеткроме основных юстировочных импульсов, поступающих по шине 11, экстра-.полированные юстировочные импульсы,на установку и сброс счетчика 5 такимобразом, что интервал между двумя соседними экстраполированными юстировочными импульсами равен полному оборотувращающегося обьекта, Данный процесслегко реализуется на двоичном счетчике,путем. подсчета азимутных отметок. Взависимости от типа сопрагаемого иэделия изменяется число на входе счетчика 5. Так, например, если скоростьвращения обьекта,возрастет в три разаформирователь 8 выработает два дополнительных экстраполированных юстировочних импульса на установку и сброссчетчика 5. Дополнительное умножениечастоты азимутных импульсов в зависимости от сопрягаемого иэделия происходит в целое наперед заданное чисно раэ, зависящее только от типа сопрягаемого обьекта, путем формированияэкстраполированных азимутных отметок.блоком умножения 7. Определенныеэкстраполированные азимутные отметкииграют роль Основных в процессе формирования импульсов повышенной частоты на выходе управляемого делителя часоты 1.Едок умножения 7 работает следукщим образом,На вход 18 с второго выхода измерителя 3 рассогласования поступают экстраполированные азимутные отметки, полученные в результате подсчета импульсов .повышенной частоты с выхода управляемого делителя частоты 1 счетчикомизмерителя рассогласования 3. Экстраполированйые азилутные отметки с второго выхода измерителя рассогласования 3подсчнтлваются счетчиком 17. Появление переноса счетчика 17 зависит отпризнака умножения, . подаваемого нашину признака умножения 10. В эависимости от последнего устройство ввода 15 управляет вводом числа в счетчик 17, изменяя,коэффициент пересчета, Управление сбросом и вводом счетчика 1 7 осуществляется азимутными отметками, пос тупаюшими по шине азимутных отметок.9, Импульс переноса счетчика 17 выэыва Ит срабатывание триггера 14, который переходит в нулевое состояние, запреШая прохождение экстраполированных 0 азимутных отметок на счетный вход счетчика 17, При единичном состоянии триггера 14 элемент И 16 йропускает экстраполированную азимутную отметку на вход счетчика 17 и на элемент И 12, 5 которая через элемент ИЛИ Х.З посту- лает на выхор 19 блока умножения 7 в качестве основной азимутной отметки. Триггер 1 Ф устанавливается в единичное состояние очередной азимутной отметкой по шине 9. Разрешающий потенциал на выходе триггера 14 поддерживается на время, необходимое для прохождения определенного количества экстраполированных азимутных отметок в зависимости от признака умножения, Например, при вращении. обьекта со скоростью в три раза боль шей, чем скорость датчика угла поворота, первая аэимутная отметка вызывает срабатывание триггера 14 и счетчика 17. Импульсы повышенной частоты подсчитываются счетчиком измерителя рассогласования 3. При определенном75 количестве импульсов повышенной частоты формируется экстраполированная азимутная отметка ОЛ , которая не играет роль основной и не изменяет сигнала рассогласования на блоке управло ления 6. Вторая экстраполированная/азимутная отметка ОА , формируемая в результате подсчета импульсов повыщенной частоты, уже играет рбль основной азимутной отметки в дальнейшем про 45 цессе умножения частоты. Количество неосновных экстраполированных азимутных отметок (как ОА) зависит от типа сопрягаемого изделия. Дальнейший процесс отслеживания частоты азимутных отметок происходит по подсчету количества импульсов повышенной3 частоты в интервале между ОА и ОА, Е ОАв то время как все импульсы повышенной частоты подсчитываются счетчиком 5, Замкнутый контур, состоящий из генератора импульсов 2, управляющего делителя частоты 1, измерителя рассогласования 3, блока управления 6 646348 босуществляет слежение за частотойазимутных импульсов и ее кратное умножение. Изменение частоты импульсовповышенной частоты достигается изменением коэффициента деления управляемго делителя частоты 1. Для устраненияошибки по фазе обусловленной дискретностью изменения коэффициента деления( управляемого делителя частоты 1, винтеграторе применен компенсатор фазовой ошибки 4, осуществляющий сбросошибки добавлением или вычитанием изВыходной последовательности импульсовповышенной частоты требуемого количества импульсов. Значение угла поворотав двоичном параллельном коде получается путем интегрирования (суммирования)импульсов повышенной частоты счетчиком 5. Таким образом, в процессе работы интегратора экстраполированныеазимутные отметки (например, ОАОА ) поступают на измеритель рассогласования 3, но не изменяют в дальнейшем коэффициента деления управляемого делителя частоты 1, так как количество импульсов повышенной частоты между отметками равно заданному. Изменение коэффициента деления управляемогоделителя частоты 1 и коррекция фазовой ошибки производятся после прихода1основной,(как ОА ф ОА , ОЛОА 4 ) азимутной отметки по результатам подсчета импульсов повышеннойчастоты в интервале между последнейэкстраполированной (ОА ) и пришед- .шей (ОА д = ОА 4 ) азимутной отметхами. Такой способформирования экстраполированных азимутных отметок позволяет осуществить требуемую "редукциюв воспроизведении угла вращения объекта, Установка начала отсчета угла проИзводится сбросом счетчика 5 в исходное состояние юстировочными импульсами с формирователя юстировочных импульсов 8, который может быть реализованна счетчике с устройством ввода числав зависимости от типа сопрягаемогоиэделия. На счетный вход счетчика формирователя юстировочных импульсов 8поступают азимутные импульсыпо шине 9, Сброс и ввод числа счетчика осуществляется юстировочными импульсамипо шине 11.Предложенный блок умножения, формирователь юстировочных импульсов иих соединение с измерителем рассогласования, счетчиком, шиной азимутныхимпульсов, входом юстировочных импуль,г ЦНИИП л ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7сов и щиной признака умножения выгодно отличает предлагаемый интегратор азимутных импульсов от устройства по авторскому свидетельству % 424164, так как дает возможность воснроизведе ниа угла при передаче процесса враше иия азимутжйми импульсами с датчиком угла, связанным с вращающимся валомчерез понижаюшйй редуктор или имеющим частоту в целое число раз меньще 10 частоты плавно менякнпегося процесса, со% рания при этомточйость восйроизведения углаВ реэультате наличия указанного досгоанства предлагаемого устройства рас.4 ширяется сфера использОВания данного интегратора азимутшах импульсов. Фбрмула изОб)етенияИнтегратор азимутных импульсов йо аьт. Св, % 424294, О т л И Ч а ю;ш и й с я тем, что, с целью повыщения точности и расщирения области применения, в него введены блок умноженияи формирователь юстировочных импульсов, первые входы которых соединеныс анной азимутных импульсов, вторые,входы связаны с щиной признака умножения, третий вход блока умноженияаодкгцочен ко второму выходу измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с выходом блока умноження, третий вход формирователя юстировочных импульсов,подключен к шинеюстировочных импульсов, а его выходсвязан со вторым входом счетчика. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе д Авторское свидетельство СССР.Ъ 424264, кл. Я 06 Я 7/18, 1972.