Цифровая следящая система

Сефз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29.1079 (21) 2861249/18-24с присоединением заявки Йо(51)М. Кл З 6 05 В 11/26 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Я.Ш. Лившиц, А.И. Чертыковцев, А,А. Рафающщ ыВ,.В.Пцзунов Куйбышевский политехнический институт им. Куйбышева 7 ) Заявитель(54 ) ЦИФРОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для использования в информационно-измерительных системах в качестве регистрирующего, а в системах автоматического управления в качестве управляющего и регулирующего устройства.Известна цифровая следящая система, содержащая поразрядное кодовое сравнивающее устройство, сравнивающее коды приемного регистра и преобразователя угол-код и дающее информацию о разности через триггер запоминания знака разности кодов и триггер за пуска на усилитель и двигатель; с валом которого связан тахогенератор, служащий вместе с усилителем постоянного тока для введения скоростной обратной связи. Сигнал управления 20 скоростью отработки вырабатывается триггером управления, подключающим обратную связь по скорости через ключ. Устройство управления логикой работы системы сотоит из генератора 25 импульсов и распределения 1.Недостатками данной системы являются сложность, обусловленная наличием поразрядного, разнесенного во времени устройства сравнения кодов, ЗО тахогенератора, усилителя тока и системы управления подключения обратной связи по скорости в зависимости от величины рассогласования; низкие динамические характеристики, обусловленные дополнительным моментом инерции на валу двигателя, вносимом тахогенератором; низкая точность, обусловленная наличием усилителя постоянного тока, построенного по схеме с непосредственными связями, которые можно заменить МДМ усилителем, при этом ухудшаются динамические характеристики системы; низкая метрологическая надежность, связанная с использованием распределения последовательного типа в устройстве сравнения кодов и триггеров знака, сильно подверженных влиянию импульснцк помех.Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности является цифровая следящая система, содержащая последовательно соединенные входной регистр, кодовое сравнивающее устройство, преобразователь код-длитель" ность импульса, выходомсоединенного с информационным входом О-триггера, выход которого и выход знака кодового сравнивающего устройства соединены со входами сумматора по модулюдва, выход которого подключен ко вхо- ду блока управления, выходом соединенного с обмоткой управления двигателя, вал которого кинематически связан с преобразователем перемещениекод, разрядные выходы которого соединены со входами кодового сравнивающего устройства, а выход младшего разряда соединен также с тактовым входом преобразователя код-длительность импульса и с тактовым входом 0-триггера 2.Однако в известном устройстве невозможно устранение динамической погрешности при линейной скорости изменения входного кода во время отработки рассогласования входного и ком пенсирующего кодов, что ограничивает также область его использования.Цель изобретения - повышение динамической точности системы.Поставленная цель достигается тем, 29 что в цифровую следящую систему, содержащую блок управления, соединенный выходом через двигатель со входом преобразователя аналог-код, вых(цы которого подключены к первым входам первого блока сравнения, подсоединенного вторыми входами к выходам регистра, а первыми выходами - к первым входам преобразователя код-временной интервал, выход которого подключен к первому входу триггера, введены генератор импульсов, элемент И-ИЛИ и последовательно включенные первый буферный блок памяти, второй блок сравнения, элемент ИЛИ, формирователь команд, второй буферный блок памяти и умножитель частоты, соединенный вторым входом с выходом генератора импульсов, а выходом - со вторым входом преобразователя кодвременной интервал, третий вход ко торого подключен ко второму выходу формирователя команд, подсоединенного третьим выходом ко второму входу первого буферного блока памяти, а четвертым выходом - ко второму входу триггера, соединенного соответственно прямым и инверсным выходами с первым и вторым входами элемента И-ИЛИ, подключенного третьим входом ко вто- РомУ выходу первого блока сравнения, выходом. - ко входу блока управления, а четвертым входом - ко второму выходу второго блока сравнения, соединенного вторыми входами с первыми выходами первого блока сравнения, а первыми выходами - совторыми входа ми второго буферного блока памяти.На чертеже приведена схема устройства.Цифровая следящая система включает в себя регистр 1, первый блок 2 срав нения преобразователь 3 код-временной интервал, первый буферный блок 4 памяти, второй блок 5 сравнения, второй буферный блок б памяти, генератор 7 импульсов, умножитель 8 часто" б 5 ты, элемент ИЛИ 9, формирователь 10команд, триггер 11, элемент И-ИЛИ 12,блок 13 управления, двигатель 14,преобразователь 15 аналог-код.Система работает следующим образом.При возникновении рассогласованиявходного и компенсирующего кодов ипри линейной скорости изменения входного кода, преобразователь 3 тактируемый импульсами, частота следованиякоторых с умножителя 8 частоты превышает опорную частоту с генератора 7в число раз, соответствующее кодускорости изменения входного кода,формирует импульс длительности, который соответствует такой скоростидвижения динамической части системы,при которой с предыдущего рассогла-сования торможением можно привестисистему в нулевое рассогласованиес нулевой относительной скоростью,которая определяется как разностьскоростей каретки с изменения входного кода,1(од рассогласования входного икомпенсирующего кодов, образующийся навыходе первого сравнивающего блока 2,поступает на вход первого буферногоблока 4 памяти, на вход преобразователя 3 код-временной интервал и насоответствующие входы второго блока 5сравнения, и .при наличии не нулевогокода разности на выходе второго блока 5 сравнения на выходе элементаИЛИ 9 появляется сигнал, запускающийформирователь 10 команд, который впервом такте своей работы формируетсигнал записи, поступающий на второйвход триггера 11.На выход триггера 11 переписывается логический "0", поступающий с выхода преобразователя 3 код-временнойинтервал, если длительность этого импульса больше чем длительность изменения младшего разряда кода с преобразователя 15 аналог-код и, следовательно, скорость движения динамической части выше, чем допустимо, и момент на валу должен влиять на кинетическую схему согласно знаку рассогласования,Если же длительность формируемогоимпульса больше, то переписывается"1" и включается реверс двигателя.Во втором также формирователь 10 команд формирует сигнал записи кодаскорости изменения входного кода вовторой буферный блок б памяти. Этоткод является множителем опорнойчастоты с генератора импульсов.В этом же такте формирователь 10команд вновь запускает преобразователь код-временной интервал 3, послечего формирует сигнал записи кода,рассогласования входного и компенсирующего кодов в первый буферный блок,4 йамяти. Используя сигналы с пряМгои инверсного выходов триггера 11 исигналы знака разности обоих сравнивающих устройств элемент И-ИЛИ 12 формирует сигнал, поступающий на вход управления реверсом двигателя блока управления.5Такое построение устройства дает возможность существенно снизить динамические погрешности. регистрации, что позволяет использовать регистры на основе данной системы в хроматографической аппаратуре, где величина погрешности - наиболее важный показатель. В экспериментальных образцах получено снижение динамической по-.грешности на синусоидальном входном воздействии 2 Гц до единицы младше го разряда маски (0,1) с 3,2 у известного при существенно меньшей величине пиков.20Формула изобретенияцифровая следящая система, содержащая блок управления, соединенныйвыходом через двигатель со входомпреобразователя аналог-код, выходыкоторого подключены к первым входампервого блока сравнения, подсоеди-.ненного вторыми входами к выходамрегистра, а первыми выходами - к первым входам преобразователя код-временной интервал, выход которого подключен к первому входу триггера,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения динамической точности системы в нее введены генера)тор импульсов, элемент И-ИЛИ и последовательно включенные первый буферный блок памяти, второй блок сравнения, элемент ИЛИ, формирователь команд, второй буферный блок памяти иумножитель частоты, соединенный вторым входом с выходом генератора импульсов, а выходом - со вторым входом преобразователя код-временной интервал, третий вход которого подключен ко второму выходу формирователякоманд, подсоединенного третьим выходом ко второму входу первого буферного блока памяти, а четвертым выходом - ко второму входу триггера,соединенного соответственно прямыми инверсным выходами с первым и вто-рым входами элемента И-ИЛИ, пбдключенного третьим входом ко второмувыходу первого блока сравнения, выходом - ко входу блока управления,а четвертым входом - ко второму выходу второго блока сравнения, соединенного вторыми входами с первымивыходами первого блока сравнения, апервыми выходами - со вторыми входами второго буферного блока памяти.Источники информации,принятые во внимание прй экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 541143, кл. 6 05 В 11/23, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2688045/18-24,кл. 6 05 В 11/26, 1978 (прототип).840795 Составитель Н. Горбуноваедактор А, Шандор Техред М.Каатура КорректорМ. Пож а л ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4761/67 Тираж 940 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Москва, 3-35, Рауш