Устройство задания и передачи кодов для согласованного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 11 5 С 05 В 15/02С 08 С 25 21/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ Гг(НТ СССР ЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСН СВИДЕТЕЛЬСТВ 7/24-2487 ления с использованием цифровых вычислительных средств и предназначено дляобеспечения согласованного вращенияобъектов регулирования. Цель изобретения - повышение точности устройства Устройство содержит синхронныйпередатчик данных 3, блок ввода данных 4, синхронный приемник данных 5,блок вывода данных 6 и задающий генератор 7, счетчики 8, 11, преобразователи частоты 10,12, одновибратор сзадержкой 9 и кодовый одновибратор 13Устройство позволяет согласовать вращение по частоте и фазе объектов уп- .равления, разнесенных на бол 1 ние расстояния 1 з.п. ф-лы, 7 ил..С. и др. Перации и телегрзов, М,1 Энерс, 5,19.ИСТВС ЗАДАДПЯ СОГПАСОВАН ство ССС /00, 197 дача дискрефия. Учебия, 1969,НИЯ И ПЕРЕДА ОГО УПРАВЛЕение относится к техник го автоматического упра(56) АвторУ 550997,Гуров Вной информник для вус. 187, РиИзобретение относится к дистанционному автоматическбму управлению с ис"пользованием цифровых вычислительныхсредств и предназначено для согласованного по частоте и фазе вращениячастей объекта регулирования, разнесенных на большое расстояние,Цель изобретения - повышение точности устройства. 1 ОНа фиг. 1 приведена структурнаясхема цифровой системы для согласованного вращения; на фиг. 2 - то же,кодового одновибратора; на Фиг.З "временные диаграммы; на фиг. 4 - 15структурная схема передатчика дан-ных; на Фиг. 5 - то же, блока вводаданных;,на Фиг.6 - то же, приемникаданных; на фиг. 7 - то же, блока вывода данных. 20Устройство содержит цифровые следящие приводы 1 и 2, синхронныйпередатчик 3 данных, блок 4 вводаданных, синхронный приемник 5 данных,блок 6 вывода данных, задающий генератор 7 импульсов, первый счетчик 8,,одновибратор 9 с задержкой, первыйпреобразователь 1,0 частоты, второйсчетчик 11, второй преобразователь12 частоты, кодовый одновибратор 13, ЗОодновибратор 14, элемент НБ-И-И 15,кодер 16, модулятор. 17, частотныйкорректор 18, синхронизатор 19, датчик 20 циклических номеров, преобразователь 21 параллельного кода в последовательный, преобразователи 22уровня, демодулятор 23, декодер 24,накопитель 25, синхронизатор и Фазировщик 26, делитель 27 частоты, кварцевый генератор 28, формирователь 29 40циклов приема информации, преобразователь 30 последовательного кода впараллельный, элементы И 31 и 32,На фиг.З приведены временные диа граммы: а - импульсный последовательности на выходе задающего генератора 7 импульсов; б - импульсных последовательностей на выходах первого и второго преобразователей 10 и 12 час тоты; в,г,д - параллельного кода на выходах первого счетчика 8 импульсов; е - импульсной последовательности. на выходе одновибратора 9 с задержкой; ж,з - кода на выходе блока 6 вывода данных; и - импульса на выходе кодового одновибратора 13; к,л,м - параллельного кода на.выходах второго счетчика 11 импульсов,Система работает следующим образомфГенератор 7 импульсов (фиг.1) вырабатывает импульсную последовательность (фиг.За), частота Е с которойпреобразуется первым преобраэовате"лем 10 частоты. Первый и второй преобразователи 10 и 12 частоты имеют одини тот же коэффициент преобразованиячастоты К. Для повышения частоты вкачестве преобразователей частоты используются умножители частоты, а дляпонижения частоты - делители частоты.Первый преобразователь 10 частотывырабатывает импульсную последовательность (Фиг.Зб) с частотой следования Е,1, равной 1 Е , поступающую насчетный вход первого счетчика 8 импульсов, что вызывает последовательное изменение кодовых комбинаций навыходах (фиг.Зв,г,д). Число разрядов п первого и второго счетчиков8 и 11 импульсов выбирается по заданной величине дискретного угла 3, которая определяется по заданной точности согласования вращения, Емкостьсчетчиков 8 и 11 импульсов должнасоответствовать одному обороту осейследящих приводов 1 и 2, поэтому должно выполняться соотношение3 2" =иПервый и второй счетчики 8 и 11импульсов при переполнении периодичес"ки возвращаются в исходное состояние,Период заполнения должен быть равендлительности одного оборота осей цифровых следящих приводов 1 и 2.Коэффициент преобразования К первого и второго преобразователей 10и 12 частоты выбирается таким, чтобыполучить заданную угловую скоростьвращения Я осей цифровых следящихприводов 1 и 2.Для этого частота следования импульсов Е и на выходах первого и второго преобразователей 10 и 12 частотыдолжна быть равна Я/3, а коэффициентпреобразованияК=ЕИ,=ОИ, 3; 3 =Ы/К Е,.С выходов разрядов первого счетчика 8 импульсов код задаваемого углаповорота поступает на управляющиевходы первого цифрового следящегопривода 1, угон поворота выходной осиф которого отслеживает задаваемыйугол поворота р , с ошибкой слеженияз, = ф,-ф,.2 6Вследствие задержки одновибратора 9 выборка происходит по окончании переходных процессов в первом счетчике 8. Блок 4 ввода данных синхронизируется импульсным генератором 7 и управляется сигналом с управляющего выхода синхронного передатчика 3 данных, вырабатывающего сигнал управления вводом информации в синхронный передатчик 3 данных. С выхода блока 4 ввода данных информационный сигнал поступает на информационный вход син" . хронного передатчика 3 данных и преобразуется в модулированный сигнал. В синхронном приемнике 5 данных модулированный сигнал демодулируется и из него выделяется информационный сигнал, поступающий на блок 6 вывода данных, с которого выводятся и-ш старших разрядов кода задаваемого угла поворота. Блок 6 вывода данных синхронизуется и управляется сигналами с выходов синхронного приемника 5 данных, Управляющим сигналом выделяется информационная часть сигнала с информационного выхода синхронного приемника 5 данных. С информационных выходов блока б вывода данных ш-и старших разрядов кода (фиг.Зж,э) поступают на входы кодового одновибратора 13, вырабатывающего импульс (фиг.Зи), длительность То которого меньше периода следования Тр при появлении на его входах кодовой комбинации (на фиг,Зз, ж - это 10), обеспечивающей согласование по фазе между первым и вторым цифровыми следящими приводами 1 и 2, При этом обеспечивается заданный сдвиг по фазе, т.е, заданное постоянное рассогласование, Этот импульс поступает на установочный вход второго счетчика 11, устанавливая все его разряды в исходное состояние. Кодовая комбинация, которая устанавливается при этом на выходах второго счетчика 11 (на фиг.Зм,л,к - это 000), такова, чтобы обеспечить заданный сдвиг по фазе, т,е, заданное постоянное рассогласование между первым и вторым цифровыми следящими приводами 1 и 2 (на фиг.З оно равно 010), Кодовая комбинация, запускающая кодовый одновибратор 13, запаздывает на интервал Т относительно момента ее появления на выходах и-ш старших разрядов первого счетчика 8, В этот интервал входит время преобразования и передачи кода. Это запаздывание ЗО 5 160334Первый цифровой следящий привод 1вращает первую часть объекта регулирования. Импульсная последовательностьс выхода генератора 7 импульсов поступает на синхрониэирующий вход синхрон 5ного передатчика 3 данных, с информационного выхода которого модулированный сигнал поступает на вход синхронного приемника 5 данных, где синхронизирует выработку синхронизирующейимпульсной последовательности с частотой синхронизации Г, поступающейчерез блок 6 вывода данных на входвторого преобразователя 12 частотыс коэфФициентом преобразования К, Свыхода второго преобразователя 12частоты импульсная последовательностьс частотой следования Г=К ". поступает на счетный вход второго счетчика 11, на и выходах разрядов которого вырабатывается код задаваемогоугла поворота второго цифровогоследящего привоа 2, который отслеживает задаваемый угол Р с ошибкой 25слежения:9 =9-9 фВследствие идентичности преобразователей 10 и 12 частоты и счетчиков 8 и 11 частота и период изменения кодовых комбинаций счетчиков8 и 11 одинаковы, а оси первого ивторого цифровых следящих приводов 1и 2 вращаются синхронно с однойи той же частотбй вращения.Согласование вращения осей цифровых следящих приводов 1 и 2 по фазеосуществляется следующим образам,Частота изменения сигналов с выходов. разрядов первого счетчика 8 последовательно понижается в 2 раза.Старшие и-ш разрядов, частота изменения которых не превышает частоту выборки, поступают на информационныевходы блока 4 ввода данных, где преобразуются из параллельной формы впоследовательную и согласуются поуровню с уровнем на входе синхронногопередатчика 3 данных, Выборка старшихразрядов параллельного кода первогосчетчика 8 осуществляется импульсами(фиг.Зе) одновибратора 9 с задержкой,запускаемого отрицательным перепадомсигнала с выхода ш-го разряда первогосчетчика 8. Эти импульсы поступаютна второй управляющий вход блока 4ввода данных, управляющий выборкойразрядов кода.можно учесть выбором кодовой комбинации, в которую устанавливается второй счетчик 11, или же смещением нагрузки второго цифрового следящего привода 2 относительно его оси на угол5 Мо Я зфКодовая комбинация, при которой запускается кодовый одновибратор 13, возникает один раэ за период, счета первого счетчика 8, т.е. один раз за оборот. Таким образом, второй счетчик импульсов периодически корректируется, а вращение согласуется по фазе, Так как частота импульсных последовательностей на счетных входах первого и второго счетчиков одна и та же, то после первичного фазирования вращения импульсы кодового одновибратора 13 подтверждают состояние второго счетчика 11 без возникновения переходных процессов во втором цифровом следящем приводе 2.Система работоспособна и в случае, 25 если к блоку 4 ввода данных подключен только старший разряд первогосчетчика 8. Однако в этом случае каждая импульсная помеха на входе кодового одновибратора 13 будет вызы вать процесс установки кода на втором счетчике 11, т:е. возникнет произвольное рассогласование между цифровыми следящими приводами 1 и 2. Помехоустойчивость существенно повышается при35 увеличении числа передаваемых разрядов, так как при этом появление помехи на одном из входов кодового одновибратора 13 не вызовет выработку импульса на его выходе а вероятность 40 появления помех одновременно на всехЪвходах уменьшается с увеличением числа входов, Кроме того, при передаче нескольких разрядов кода есть воз" можность задания фазового сдвига меж ду цифровыми следящими приводами 1 и 2 выбором кодовой комбинации, при которой срабатывает кодовый одновибратор 13.50Преимуществом предложенной цифровой системы для согласования вращения является также эффективное использование линии связи, так как по каналу связи передаются не все и раз 55 рядов кода, а только и-ш разрядов, что позволяет вместо ш разрядов передавать дополнительную информацию или же повысить быстродействие. Формула изобретения1, Устройство задания и передачикодов для согласованного управления,содержащее синхронный передатчикданных, блок ввода данных, выход которого соединен с информационным входом синхронного передатчика данных,а первый управляющий вход соединенс управляющим выходом синхронногопередатчика данных, синхронный приемник данных, вход которого соединенс информационным выходом синхронногопередатчика данных, блок вывода дан"ных, информационный, управляющийи синхронизирующий входы которогосоединены с соответствующими выходами синхронного приемника данных, задающий генератор импульсов, выходкоторого соединен с синхронизирующимивходами блока ввода данных и синхронного передатчика данных, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности устройства,в него введены первый и второйсчетчики,. одновибратор с задержкой,кодовый одновибратор, первый и второй преобразователи частоты, причемвыходы и-ш старших разрядов первогосчетчика соединены с соответствующимиинформационными входами блока вводаданных, вход одновибратора с задержкой. ссединен с выходом ш-го разрядапервого счетчика, а выход - с вторым управляющим входом блока вводаданных, вход первого преобразователячастоты соединен с выходом задающегогенератора импульсов, а выход - сосчетным входом первого счетчика,и-разрядных выходов которого соединены с первым выходом устройства,вход второго преобразователя частотысоединен с синхронизирующим выходомблока вывода данных, а выход - сосчетным входом второго счетчика, входы кодового одновибратора соединенысоответственно с и-ш-разрядными информационными выходами блока вывода данных,а выход - с установочным входомвторого счетчика, и-разрядных выходовкоторого соединены с вторым выходомустройства,2. Устройство ло и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что кодовыйодновибратор содержит одновибратор,первый и второй элементы И, причемвход старшего разряда кодового одно 1603342 1 Овибратора соединен с входом одновибратора, остальные входы кодового одновибратора соединены с соответствующими инвертирующими входами первогоэлемента И, подключенного выходом к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходомодновибратора, а выход - с выходомкодового одновибратора,603342 ФиГ ФиГ 7 Составитель Е. ВласовРедактор М. Келемеш Техред Л.Сердюкова Корре Пал ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага оизводственноЗаказ 3384 Тираж 667 ВНИИПИ Государственного комитета по иэоб 113035 Москва, ЖРаПодписно еениям и открытиям при ГКНТ ССС кая наб., д, 4/5