Цифровая следящая система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК В 11/2 Й вым та И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ,(56) 1. Авторское свидетельство ССС % 407277, кл. 6 05 В 11/26, 1972. Авторское свидетельство СССР .Ж 809059, кл. б 05 В 11/26 197 (прототип).(54)(57 1. ЦИФРОВАЯ, СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая первый тный счетчик и последователь риггер Реве РСИВ но : соединенные генератор импульсов и делитель частоты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродей: :ствия и помехозанопценности, в нее вве дены первый элемент И, формирователь . импульсов, второй триггер и последовательно соединенные коммутатор одов и арифметическое устройство, выход которого подключен к второму входу делителя частоты, второй вход - х выходу второго .триггера и к управляющему входу коммутатора ходов, информационные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счет- ника, причем выход генератора импульсов , через формирователь импульсов и ревер: сивный счетчик подключен к первому вхо ду второго триггера, второй выход формирователя импульсов через первый элемент И и первый триггерк второму и треь ему Входам раерсивного счетчика, а третий выход - к третьему входу арифме тического устройства, первый вход сись. темы соединен с вторим Входом первого.ЯО 101219 элемента И, выход которого подключен К ВЫХОДУ СИСТЕМЫ ВТОРОЙ ВХОД СИСТЕМЫ ас вторыми входами первого и второю триггеров, с четвертым входом реверсивного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с третьим входом делителя частоты, а третий вход системы - с третьим входом формирователя, импульсов, четвертый вход которого подключен к выходу делителя частоты.2. Система по и, 1, о т л н ч а ю: щ а я е я тем, что формирователь импульсов Содержит второй элемеИт И, первый вход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, а выход, с.первым выходом формирователя импульсов и через первый счетчик импульсов и третий триггер - со вторым Входом второю элемента И, причем второй, тре- еав тий н четвертый входы формирователя иьм- % е пульсов подключены соответственно к вто рому и третьему входам первого счетчика ,импульсов и к второму входу третьего триггера, а второй и третий выходы . к Выходу третьего триггера и к выходу первого счетчика импульсов.3, Система по и 1 0 т л и ч а ю ев щ а я с я тем, что делитель частоты со держит последовательно соединенные трэ ффф тий элемент И, второй счетчик импульсов И четвертый элемент И, выход которого .ОЪ подключен к выходу делителя частоты и через пятый элемент И - ко второму входу второго счетчика аюпульсов причем е первый, второй и третий входы делителя иФ частоты соединены соответственно с вторым входом пятого элемента И, с пери вторым входами третьего элемф30 1 10121Изобретение относится к автоматикеи может быть использовано в геоакустике для автоматического выделення геофизических сигналов, отраженных от дна морей и океана, 5Известна цифровая следящая система,содержащая генератор, подключенный черезпреобразователь довременной интервалкод, преобразователь фкод - напряжениеф,усилитель, исполнительный орган и обьект к фазовращателю; формирователь импульсов начальной установки, соединенныйчерез триггер и элемент И с входом счетчика, и формирователь фазовых импульсов,подключенный через схему сравнения ко 5второму входу преобразователя фвреМенной интервал - код 1,Недостатком известной системы является низкое быстродействие, так каконо содержит механические узлы. 20Наиболее близкой к изобретению цотехнической сущности является цифроваяследящая система, содержащая триггер,реверсивный счетчик и последовательносоединенные генератор импульсов и делитель частоты 12.Недостатками этой системы являются относительно низкие быстродействиеи помехозащищенность, так как за одинпериод входного сигнала импульсы навыходе делителя смещаются во временина один период следования импульсов навыходе генератора и отсутствует временное стробнрование входного сигнала.Цель изобретения - повышение быст35родействия и помехозащищенности,Указанная цель достигается тем,что в цифровую следящую систему введены первый элемент И, формировательимпульсов, второй триггер и последо.вательно соединенные коммутатор кодови арифметическое устройство, выход которого подключен к второму входу делителя частоты, второй вход - к выходувторого триггера и к управляющему входду коммутатора кодов, информационныевходы которого соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивногосчетчика, причем выход генератора импульсов через формирователь импульсови реверсивный счетчик подключен к пер 50вому входу второго триггера, второй выход формирователя импульсов через первый элемент И и первый триггерк второму Ъ третьему входам реверсивногосчетчика, а третий выход - к третьемувходу арифметического устройства, первыйвход системы соединен с вторым входомпервого элемента И, выход которого подключен к выходу системы, второй вход системы - с вторыми входами первого и второго триггеров, с четвертым входом реверсивного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с третьим входом делителя частоты, а третий вход системы - с третьим входом формирсеа теля импульсов, четвертый вход которого подключен к выходу делители частоты.Кроме того, формирователь импульсов содержит второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом фор мирователя импульсов, а выход - с первым выходом формирователя импульсов и через первый счетчик импульсов и третий триггер - с вторым входом второго эле мента И, причем второй, третий и четвертый входы формирователя импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам первого счетчика им пульсов и ко второму входу третьего триггера, а второй и третий выходык выходу третьего триггера и к выходу первого счетчика импульсов.Делитель частоты содержит последовательно соединенные третий элемент И, второй счетчик импульсов и четвертый элемент И, выход которого подключен к выходу делителя частоты и через пятый элемент И - к второму входу второго счетчика импульсов, причем первый, второй и третий входы делителя частоты соединены соответственно с вторам вхо дом пятого элемента И, с первым и вторым входами третьего элемента И.На фиг. 1 приведена блок-схема цифровой следящей системы; на фиг. 2- временные диаграммы сигналов на выходах функциональных элементов.Схема содержит первый триггер 1, реверсивный счетчик 2, коммутатор кодов 3, арифметнчесжое устройство 4, делитель частоты 5, генератор импульсов 6, формирователь импульсов 7, вто рой триггер 8, первый элемент И 9, ,первый счетчик импульсов 10, третий ,триггер 11, второй элемент И 12, второй счетчик импульсов 13, четвертый, цятый и третий элементы И 14,15 и 16, первый, второй и третий входы системы 17,18 и 19, выход системы 20.Работа системы происходит следующим образомеОпорный импульс с входа 18 устанавливает в состояние ф 0 ф реверсивный счетчик РС) 2 и триггер 8, в состояние ф 1 ф триггер 1, записывает начальный код К с входа 19 в счетчик 10 формирователя импульсов (ФИ) 7 и перь2196 4 0 5 23 30 3 101 писывает содержимое арифметического устройства (АУ) 4 через элемент И 16 в счетчик 13 делителя частоты (ДЧ) 5.Элемент И 15 открывается, так как элемент И 14, выполняющий функцию дешифратора.кода ОО,О, вырабатывает разрешающий потенциал после записи со, держимого АУ 4 в счетчик 13. Импуль сы, поступающие с выхода генератора 6, проходят через элемент И 15 и уменьшают содержимое вычитающего счетчика 13. В момент равенства содержимого счетчика 3.3 коду 00,0 срабатывает элемент И 14, выходная команда которого закрывает элемент И 15, останавли",вая ДЧ 5. По заднему фронту импульса ;с выхода элемента И 14. устанавливается в состояние 1 триггер 11 ФИ 7, разрешая прохождение импульсов генератора 6 через элемент И 12 на вход 20 счетчика 10 и на счетный вход РС 2. Потенциал с выхода триггера 11 открывает элемент И 9. Так как триггер 1 в состоянии 1 переключает РС 2 в режим Сложение", то реверсивный счетчик 2 производит подсчет импульсов, поступающих с выхода элемента И 12, одновременно со счетчиком 10. Импульс переполнения счетчика 10 устанавливает триггер 11 в состояние 0, который закрывает элементы И 12 и 9, прекращая формирование пачки, содержащей четное число импульсов.Если во время формирования пачки импульсов (элемент И 9 открыт) на входе 1 7 отсутствует входной сигнал, тоЭ триггер 1 остается в состоянии 1, все . импульсы пачки РС 2 подсчитывает в режиме ".Сложение, триггер 8 включает АУ 4 в режим "Сложение и разрешает щюхождение через коммутатор кодов (КК)3 на АУ 4 содержймого РС 2 в прямом коде с одновременным делением на 2 (сдвиг содержимого РС 2 на один разряд в сторону младших разрядов). Импульс переполнения счетчика 10 при ф бавляет содержимое РС 2 к содержимому АУ 4, увеличивая время задержки до начала формирования пачки импульсов вследующем цикле.Если во время Формирования пачки импульсов на входе 17 появляется входной сигнал, то он проходит через элемент И 9 на выход системы 20 и устанавливает триггер 1 в состояние 0, переключая РС 2 в режимВычитание, т.е. РС 2 часть времени работает на Сложение, а часть - наВычитание. . При этом возможны три случая: РС 2 половину длительности пачки импульсов работает на Сложение, половину - на Вычитание; большую часть временидлительности пачки РС 2 работает наСложение, меньшую - наВычитание;меньшую часть времени длительностипачки РС 2 работает на Сложение,большую - На вычитание,В первом случае числа импульсов,прошедшие на Сложение и на Вычи-тание", равны (число импульсов в пачкечетное). Суммарный код РС 2 послеокончания пачки будет 000. Следовательно, по имцульсу переполнения счетчика 10 содержимое АУ 4 не изменится(фиг. 2 а) и время задержки до началаформирования пачки импульсов в следующем цикле останется прежним.с Во втором случае число импульсов,прошедшее на сложение в РС 2, равно(фиг. 2 б)8 с.- фРю где И - число импульсов, приходящеесяна половину длительности па,ьки;Р - смещение входного сигнала иавходе 17 отсередины пачкиимнульсов.Тогда число импульсов, прошедйее навычитание в РС 2, будет равно К=и -р,а счетчик 2 зафиксирует разностей код,обусловленный сдвигом по фазе сигналана клемме 17 относительно серединыпачки, равный Я =и т-и+Р = фр,т.е. сигнал ошибки, зафиксированныйРС 2, равен .удвоенной величине смеп:е-.ния входного сигнала относительно середины пачки импульсов, Выходной кодРС 2 делится на 2 сдвигом содержимогоРС 2 на один разряд в сторону младшихразрядов на входе ККЗ. Так как триггер 8 не изменил своего состояния, то через ККЗ на вход АУ 4 поступает прямойкод, равный величине сигнала ошибки Р,который по импульсу переполнения счет чика 10 складывается с содержимым; АУ 4. Следовательно, в следующем цикле время задержки до начала формирования пачки импульсов увеличится на Р пер одов следования импульсов на выходе гэнератора 6. В результате чего сигюл иавходе 17 совпадает с середиюй пачкиимпульсов (фиг. 2 а).б 1012И третьем случае число импульсов,прошедшее на сложение в РС 2, равно(фиг 29)й=й-ф,Где ф е СДВИГ ПО фаЭЕ СИГНапа На КЛЕМ ме 17 относительно середины пачки тогда число импульсов, прошедшее на выл . тание в РС 2, будет11И:И+фт.4. сигнал ошибки,.афиксированный РС 2, рвен: При этом триггер 8 устанавлнваетсй всостояйие ф 1 ф, переключает АУ 4 в режимфВычитаниеф и разрешает прокождениеобратного хода равного величине сигнала.ошибкичерез ККЭ на вкод АУ 4. Им 20 196 4пульс переполнения счетчика 10 вычнта ет код ошибки иэ содержимого АУ 4. В следующем цикле время задержки до начала формирования очки импульсов уменьшится на величину ф, в реэульта те чего сигнал на входе 17 совладает с серединой пачки импульсов.При отсутствии сигнала на входе 17 во время формирования паи импульсов система цереходит в режим фПоискф, так как содержимое АУ 4 от цикла к циклу непрерывно увеличивается, следователь но, непрерывно увеличивается время задержки до начала формирования оче редной пачки нмпульсовВысокое быстродействие системы при вхождении в синхроннэм, а также повью шенная помехоустойчивость позволяет достичь определенный текниксьеконрми ческий эффект в случае ее применения,