Способ алгебраического суммирования частот двух импульсных последовательностей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 0 06 6 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150680(54) СПОСОБ АЛГЕБРАИЧЕСКОГО СУММИРОВАНИЯ ЧАСТОТ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности для алгебраического суммирования частот, в устройствах управления асинхронным тяговым электроприводом.Известен способ суммирования частот двух импульсных последовательностей, основанный на преобразовании входных импульсных последовательностей в цифровой код суммы их периодов и кодирования периода первой входной частоты импульсами, Полученными от деления опорной частоты на код сулю периодов, с последующим делением на полученный код умноженной второй входной частоты (1,Недостатки способа - сложность формирования равномерного выходного сигнала, ограниченный диапазон изменения входных частот и ограниченные функциональные возможности.Известен также способ алгебраического суммирования частот двух импульсных последовательностей, основанный на преобразовании входных импульсных последовательностей и последующем формировании выходных импульсов, причем входные импульсные последовательности соответственнопреобразуют в цифровые коды периодовпервой и второй входных частот икод алгебраической суммы периодов,а выходные импульсы формируют посредством умножения опорной частотына код суюы периодов и последующегоделения на коды периодов первой ивторой входных частот 2.Недостатками этого способа являются сложность формирования выходного сигнала с равномерным следованиемимпульсов и пониженное быстродействие.Цель изобретения - упрощение формирования суммарной выходной последовательности импульсов и повышение быстродействия,Поставленная цель достигаетсятем, что в способе алгебраическогосуммирования частот двух импульсныхпоследовательностей, основанном напреобразовании входных импульсныхпоследовательностей и последующемформировании выходных импульсов,входные импульсные последовательностипреобразуют в два периодическихнапряжения, периоды изменения которых равны периодам следования имвани я пульсов соответствующих входных импульсных последовательностей, а амплитуды равны между собой, причем в случае вычитания оба периодических напряжения задают функциями одинакового вида, а в случае сложения первое периодическое напряжение задают 5 такой функцией времени, вид которой является зеркальным отображением вида функции времени второго периодического напряжения, полученные периодические напряжения сравнивают между собой и формируют выходные импульсы в моменты времени, соответствующие равенству мгновенных значений сравниваемых периодических напряжений,при котором в случае вычитания знаки про изводных по времени сравниваемых периодических напряжений совпадают между собой, а в случае сложения знаки этих производных противоположны друг другу. 20На фиг. 1 прив едена диаграмма сравниваемых периодических напряжений в течение двух периодов высокой частоты для случая получения разности частот; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие формирование алгебраической суммы частот двух импульсных последовательностей соответственно для случаев, когда форми, руемые периодические напряжения имеют вид пилообразной функции; на фиг, 3 блок-схема устройства, поясняющая возможный вариант реализации способа суммирования.Суммируемые последовательности частот й и Й 2 преобразуют в два35 периодических напряжения, периоды изменения которых Т 1 и Т 2 соответственно равны периодам следования импульсов первой и второй импульсных последовательностей, а амплитуды этих 40 периодических напряжений равны между собой и равны постоянной величине А. В случае вычитания оба периодических напряжения задают на своих периодах изменения функциями одинакового вида 45( т,е. если- мгновенное значение первогопериодического напряжения;текущее значение относительного времени внутри периодаТ( изменения первого периодического напряжения (соотве-ственно внутри периодапервой импульсной последовательности), .,б(О,Т 11Ц - мгновенное значение второгогпериодического напряжения;- текущее значение относитель 2ного времени внутри периодаТ 2 второго периодическогонапряжения и второй импульсной последовательности,времен . и 2 по периодам Ти Т 2должно выполняться тождество При суммировании частот одна из функций должна быть зеркальным отображением второй, так как аналогично указанному должно выполняться Считаем, что от начала периодаменьшей частоты до начала первого иэизображенных периодов высокой частотыпрошло времяпТ+ где и - целое положительное число;Т 1 - период высокой частоты;- начальный фазовый сдвиг.И соответственно до начала второго периода - (п+1)Т +Из указанного. условия одинаковости вида У следует, что равенство величин Б, ивозможно при равенстве аргументов, откуда следует, что(и 1)Т Ф где- время от момента щ до 1;- время от моментадоТ 2 - период Низкой частоты.Из (1) и (2) легко получить периоды результирующей частоты, т.е.время между моментами Т,) +и 1,Х (при начале отсчета от).+т 11 2 1 У. Таким ббразом, результи частота равна разности вхо тот. Аналогично для случая вания частот ующая ых час- уммироТ: или %=7 Е.т+ЧПолученное решение будет существовать вне зависиМбсти от вида функций Ч, однако может быть не единственнйм. В общем случае, если производная функции меняет знак эа период К раэ, то в течение периода большей частоты равенство напряжений может быть от 1 до (к+1) раз, причем один иэ этих моментов удовлетворяет нашим требованиям, На практике имеет смысл испольэовать функции, производная которых эа период меняет знак не более одного раза, такие как, например, пилообразные (фиг,2), тре741280 35 12 угольные и синусоидальные. В этомслучае условием для выделения необходимого момента в случае вычитанияявляется совпадение знаков производных по времени периодических напряжений при ЦО,а для получениясуммы - противойоложность знаковэтих производных.Суммируемые последовательности йи Е подаются на входы преобразователей 1 и 2, выходы которых соединены с входами блока 3 сравнения ивходами блока 4 формирования импульсов. Третий вход блока 4 подключенк выходу блока 3. Преобразователи1 и 2 преобразуют входные импульсныепоследовательности й и Г (фиг,2 а,в) в соответствующие периодическиенапряжения ц, и 0 которые в случаевычитания могут иметь вид (Фиг.2 в),а в случае сложения - Фиг, 2 д. Блок3 сравнения в моменты совпадения 20мгновенных значений формирует управля-,ющий сигнал на вход блока 4, которыйв зависимости от заданного соотношения знаков производных Ао времениот 0 и Б формирует выходные импульсы в случае сложения (Фиг.2 г) ивычитания (фиг.2 е) частот входныхсигналов,Рассмотренный способ позволяетупростить формирование равномерного 30выходного сигнала и повысить быстродействие,формула изобретения Способ алгебраического суммирования частот двух импульсных последовательностей, основанный на преобраэовании входных импульсных последовательностей и последующем формировании выходных импульсов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения формирования суммарнойвыходной последовательности импульсов и повышения быстродействия, входные импульсные последовательностипреобразуют в два периодических напряжения, периоды изменения которыхравны периодам следования импульсовсоответствующих входных импульсныхпоследовательностей, а амплитудыравны между собой, причем в случаевычитания оба периодических напряжения задают функциями одинаковоговида, а в случае сложения первоепериодическое напряжение задают такойфункцией времени, вид которой является зеркальным отображением видаФункции времени второго периодического напряжения, полученные периодические напряжения сравнивают междусобой и формируют выходные импульсыв моменты времени, соответствующиеравенству мгновенных значений сравниваемых периодических напряжений, прикотором в случае вычитания знакипроизводных по времени сравниваемыхпериодических напряжений "овпадаютмежду собой, а в случае сложениязнаки этих производных противополож"ны друг другу. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство "ССРВ 518768, кл. С 06 Г 7/50, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 575650, кл. С 06 Р 7/50, 1975741280 Составитель Сапуновахред О.Андрейко Корректор И,Муска Редактор С . Патрущев каз 332 б/ сно НИИП 130 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 75осударственногоделам изобретеМосква, Ж,По ета СССР открытий ая наб., д комиийауш