Устройство для задания угла поворота

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 9 12 6 О ударстееииых квинтетСССРделам изебретеиий 23)Приоритет Онубликовано 23.07 юллетеиь %2 УДК 681 325(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА соким коэффициенредукции следящее которого ограими возможностяминогопо 1 тюсного пр достаточно в лектрической мы, увеличен технологичес зготовлении ом ст но и ем ника,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, .содержащее фазовращатель- ный приемник, первый вход которогоей кинематически связан с валом модулидрующего двигателя, подключенного через первый коммутатор к двухфазномуисточнику питания, второй вход - с15валом поворотной платформы и исполнительным двигателем. Первый вход фазовращательного приемника через корректирующий фазовращатель, фазорасщепитель, второй коммутатор и фазовращательный датчик подключен к первому входу фазового дискриминатора,ко второму входу которого подключенвторой выход фазовращательного прик емника. Выход фазового дискриминаИзобретение относится к автоматике ж и телемеханике и может быть использо- т вано для высокоточных систем передачи с и измерения угла поворота вала. чИзвестны следящие системы для зада- п ния и измерения угла поворота вала, содержащие многополюсный фазовращательный приемник угла поворота с модулирующим двигателем, фазовращатель ный двухполюсный датчик и исполни- .тельный двигатель, связанный с рабоч платформой. Точность данных систем при использовании коммутаторов для устранения нестабильности нуля злектроэлементов достигает одной угловой секунды 1 1 и 21.Однако дальнейшее повьппение точно сти ограничивается наличием погрешности, обусловленной взаимным влиянием выходных сигналов многополюсного фазовращательного приемника при передаче их по каналам связи и паразитными взаимоиндуктивностями самого фазовращательного приемника, а та5 10 15 20 25 30 40 4550 55 3 84тора через усилитель и третий коммутатор подключен к обмотке управления исполнительного двигателя. Такое устройство, представляющее собойфазовую следящую систему точного отсчета с электрической редукцией,оснащается системой грубого отсчета,состоящей из синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ)-приемника и СКВТ.-датчика, которые кинематически связаны соответственно совторым входом фазовращательного приемника и ротором фазовращательногодатчика 131,Недостатком этого устройства является ограниченная точность, определяемая погрешностью фазовращательногоприемника (из-за паразитных взаимоиндуктивных связей между двумя выходами) и погрешностью фазовращательногодатчика (из" за ограниченного коэффициента электрической редукции, определяемого числом пар полюсов многополюсного фазовращательного приемника),, Цель изобретения - повышение точности задания угла поворота вала.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для заданияугла поворота, содержащий фазовращательный приемник, первый вход которого кинематически соединен с валоммодулирующего двигателя, выводы питания которого соединены через первыйкоммутатор с первым источником питания, второй вход фазовращательногоприемника кинематически соединен сротором еииусно-косинусного вращающегося трансформатора-приемника,с валом поворотной платформы и свалом первого исполнительного двигателя, вал фазовращательного датчикакинематически соединен с первым блоком шкал, а через редуктор - с ротором синусно"косинусного вращающегосятрансформатора-датчика, первый выходфазовращательного приемника соединенчерез корректирующий фазовращательсо входом фазорасщепителя, выходы которого соединены через второй коммутатор со входами фазовращательного датчика, выход фазовращательногодискриминатора соединен через первый усилитель со входами третьегокоммутатора, выход синусно-косинусного вращающегося трансформатора-датчика соединен через второй усилительс выводами питания первого исполнительного двигателя, введены ддполни" 9269тельный фазовращатель, детекторы нуля,синхронный детектор, второй блок шкал,дополнительный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, элемент. сравнения, дополнительный источникпитания, дополнительный исполнительный двигатель, вал которого кинематически соединен со вторым блоком шкали с ротором дополнительного синуснокосинусного вращающегося трансформатора,. выход дополнительного источника питания соединен со входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора-приемника, выходы которогосоединены со входами дополнительногосинусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходы которого соединенысо входами синусно-косинусного вращающегося трансформатора-датчика,первый и второй выходы фазовращательного приемника соединены с первым ивторым входами синхронного детектора,выход которого соединен через первыйдетектор нуля с первым входом фазового дискриминатора, а через дополнительный фазовращатель и второй детектор нуля - с первым входом элемента сравнения, выход фазовращательндго датчика соединен через третий детектор нуля со вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен со вторым входом фазового дискриминатора, выходы третьего коммутатора соединены с выводами питания дополнительного исполнительногодвигателя,На чертеже представлена блок-схема устройства для задания угла поворота,Устройство содержит фазовращательный приемник 1, содержащий ротор 2, статор 3 и модулятор 4. Первый вход (модулятор) кинематически связан с валом модулирующего двигателя 5, подключенного через первый коммутатор 6 к двухфазному источнику 7 питания. Второй вход (ротор) связанкинематически с ротором СКВТ-приемника 8, подключенного к источнику 9 питания, с валом поворотной платформы 10 и исполнительным двигателем 11, подключенным через первый усилитель 12 к выходу СКВТ-датчика 13. Первый выход (обмотка статора 3) фазовращательного приемника подключен к одному из входов синхронного детектора 14 и через корректирующий фазовращатель 15, фазорасщепитель 16, вто(2) зовращатель 1 б для образования на его15 .выходе двухфазиого,крпряаеиия,тско 5 8492рой коммутатор 17 - ко входу фаэовращательного датчика 18, Второй выход(обмотка ротора 2) фаэовращательногоприемника, подключен к другому входусинхронного детектора 14, выход которого подключен ко входам первого детектора 19 нуля и дополнительного фазовращателя 20, выход которого подключен ко входу второго детектора 21нуля. Выход фаэовращательного датчика 18 подключен ко входу третьегодетектора 22 нуля, выход которогосоединен с первым входом элемента23 сравнения, второй вход которойсвязан с выходом второго детектора21, а выход - с первым входом фазового дискриминатора 24, второй входкоторого подключен к выходу первогодетектора 19 нуля. Выход Фазовогодискриминатора 24 через второй уси Олитель 25 и третий коммутатор 26подключен к дополнительному исполнительному двигателю 27, кинематическисвязанному с дополнительным СКВТ 28входные обмотки которого подключены 25к выходным обмоткам статора СКИТ-приемника 8, а выходные обмотки - к входным обмоткам СКВТ-датчика 13. Фазовращательный датчик 18 через редуктор29 связан с СКВТ"датчиком 1 З,С ротора Оми фазовращательного датчика 18 и дополнительного СКВТ 28 кинематически связаны соответственно блоки 30 и 31 шкал. Обмотка ротора 2 фазовращатель" ного приемника выполнена с числом пар полюсов р 1, а обмотка статора 3 с числом пар полюсов р.Устройство работает следующим образом. 40Через понижающий редуктор 29 задаваемый по шналам 30 угловпередается ротору СКВТ-датчика 13, Сигнал рассогласования на выходе СКВТ- датчика 13 воздействует через усилитель 13 на исполнительный двигатель 11, который поворачивает платформу 10 на угол о 1. с погрешностью, определяемой редуктором 29 в следящей системе, составленной иэ СКВТ-датчика 13 и СКВТ-приемника 8. При этом угол 3. представим в виде о 1- =Йй где М - скорость вращения платформы 19 (об/с), С - время, а уголв виде Ь =пффф й, где цФВ- скорость вращения ротора фазовращательного датчика 18.При вращении модулятора 4 со скоростью п (об/с), с обмотки ротора 2 69 6фазовращательного приемника 1 снимается синусоидальный сигнал с частотой Л "В Р 4 ф (1) а с обмотки статора 3 - сигнал с часто- той Г =пр,который сдвигается по фазе корректирующим фазовращателем 15, служащим для ручной выставки начального нуля устройетва. С выхода корректирующегофазовращатрля сигнал поступает на фа" торым питается фазовращательный датчик 18, Сыкусондальное напряжение йа выходе фазовращательного датчика 18имеет частоту1 ф= 1,1 +и ф 1(3) На входы синхронного детектора 14поступают сигналы с частотами (: и Г,в результате иа его выходе имеетсясинусоидальный сигнал с частотой Первый детектор 19 нуля преобразует дамный сигнал в последовательность импульсов (образуемых.в моменты перехода синусоиды нулевого значения) с частотой, ), которые поступают иа вход фазового дискриминатора 24, в качестве которого может быть использован триггер. Сигнал с выхода синхронного детектора 14 поступает также на дополнительный фазовращатель 20, а с его выхода - ир второй детектор 21 нуля, который образует импульсы с частотой ), длительность которых в несколько раз превышает длительность импульсов, поступаемых с третьего детектора 22 нуля и имеющих частоту р. При настройке устройства регулировкой дополнительного фазовращателя 20, импульсы . с выхода второго детектора 21 нуля сдвигаются по времени так, чтобы обеспечить надежное выделение элементом 23 сравнения отдельных импульсов, поступающих с частотой ) в моменты поступления импульсов с частотой Фв, В результате на выходе .схемы совпадения".получается последовательность коротких импульсов с частотой ), выделенных иэ последовательности импульсов с ча9 8 матнчески соединен с валом модулиру" емого двигателя, выводы питания оторого соединены через первый коммутатор с первым источником питания, второй вход фазовращательного приемника кинематически соединен с ротором синусно-косинусиого вращающегося трансформатора-приемника, с валом поворотной платформы и с валом первого. исполнительного двигателя, вал фазовращательного датчика кинематически соединен с первым блоком шкал, а через редуктор - с ротором синуснокосинусного вращающегося трансформатора-датчика, первый выход фаэовращательного приемника .соединен через корректирующий фазовращатель со входом фазорасщепнтеля, выходы которого соединены через второй коммутатор со входами фазовращательного датчика, выход фазового дискриминатора соединен через первый усилитель со входами третьего коммутатора, выход синус- но-косинусного вращающегося трансформатора-датчика соединен через второй усилитель с выводами питания первого исполнительного двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в него введены дополнительный фазовращатель, детекторы нуля, синхронный детектор, второй блок шкал, дополнительный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, элемент сравнения, дополнительный источник питания, дополнительный исполнительный двигатель, вал которого кннематически соединен со вторым блоком 49269 10шкал и с ротором дополнительного синусно-косинусного вращающегося трансформатора,диод дополнительного источника питания соединен со входом5синусно-косинусного вращающегосятрансформатора-приемника, выходы которого соединены со входами дополнитеЛьного синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходы которого соединены со входами синусно-косинусного вращающегося трансформатора-датчика, первый и второйвыходы фаэовращательного приемникасоединены с первым н вторым входами синхронного детектора, выход которого соединен через первый детектор нуля с первым входом фазовогодискриминатора, а через дополнительный фазовращатель и второй детекторнуля - с первым входом элемента сравнения, выход фазовращательного датчика соединен через третий детекторнуля со вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен со25 вторым входом фазового дискриминатора, выходы третьего коммутатора соединены с выводами питания дополнительного исполнительного двигателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Элементы цифровых систем управления. Сб. статей под ред. В.А.Мясникова. Л., "Наука", 1971, с. 234.2. Авторское свидетельство СССРВ 226693, кл. 6 08 С 19/12, 1967.3, Авторское свидетелъство СССРУ 552587, кл. 6 05 В 11/01,С 08 С 19/12, 1974.849269 ектор Л.Иван 6098/66 Тираж 69 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений и 313035, Москва, Ж-Э 5, Рздписно к тета СССрытий кая наб,л ППП "Патент", г. Ужгород, ул ектн Составитель А,Сидоренкодактор Г.Волкова Техред А, Бабинец