Способ преобразования угла поворота вала в код

Способ преобразования угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт. св. № 407367, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстро- . действия преобразования, преобразуют синфазные напряжения в третий сигнал , фаза которого линейно связана с углом поворота, преобразуют фазу третьего сигнала во временной интервал , который преобразуют во второй код угла путем заполнения временного интервала высокочастотными импульсами , производят периодическое сравнивание первого и второго кодов угла с частотой формирования первого кода угла и по результату сравнения изменяют частоту высокочастотных импульсов для обеспечения равенства первого и второго кодов угла. О5 Од ю О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

4(51) Н 03 М 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 407367 (21) 3735387/24-24 (22) 09.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. У 25 (72) Ю.А. Скрипник, А.И. Суд-Злочевский и В.Г. Здоренко (71) Киевский технологический институт легкой промьппленности (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 407367, кл. С 08 С 9/00, 1971 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРКОБРАЗОВАНИЯ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт. св.

В 407367, отличающийся

„„SV„„» 66276 А тем, что, с целью повьппения быстро-, действия преобразования, преобразуют синфазные напряжения в третий сигнал, фаза которого линейно связана с углом поворота, преобразуют фазу третьего сигнала во временной интервал, который преобразуют so второй код угла путем заполнения временного интервала высокочастотными импульсами, производят периодическое сравнивание первого и второго кодов угла с частотой формирования первого кода угла и по результату сравнения изменяют частоту высокочастотных импульсов для обеспечения равенства первого и второго кодов угла.

1166276

Изобретение относится к вычисли1 тельной технике, а именно к способам преобразования угла поворота вала в код, и может быть использовано при создании автоматизированных нн- 5 формационных и управляющих систем с цифровыми вычислительными машинами.

По основному авт.св. h- 407367 известен способ преобразования вала

10 в код, основаанный на преобразовании угла поворота в синфазные напряжения йеременного тока, амплитуды которых пропорциональны соответственно синусу и косинусу угла поворота, преобразования синфазных напряжений в сигнал, фаза которого линейно связана с углом поворота, синфазные напряжения преобразуют во второй сигнал, фаза которого линейно связана с дополнением угла поворота до 360, сравнивают знао 20 чения фаз сигналов и по результату сравнения определяют код угла поворота вала (1), Недостатком известного способа является низкое быстродействие, посколь"?5 ку в каждом измерении формируют последовательно два сигнала путем коммутации синфазных напряжений переменного тока, сравнивают значения фаз сигналов и по результату сравнения формируют код.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразования угла поворота вала в код, Поставленная цель достигается тем,35 что согласно способу преобразуют синфазные напряжения в третий сигнал, фаза которого линейно связана с углом поворота, преобразуют фазу третьего сигнала во временной интервал, кото- 40 рый преобразуют во второй код угла путем заполнения временного интервала высокочастотными импульсами, производят периодическое сравнение первого и второго кодов угла с час- 45 тотой формирования первого кода угла и по результату сравнения изменяют частоту высокочастотных импульсов для обеспечения равенства первого и второго кодов угла. 50

Сущность способа заключается в следующем.

Угол поворота преобразуют в. напряжения переменного тока Б и Ц частоты (й, амплитуды которых пропор- 55 циональны синусу и косинусу угла поворота. Напряжения Ut и U, преобразуют последовательно в первый U и второй U сигналы, фазы которых соответственно пропорциональны углу о поворота вала и дополнению угла поворота вала до 360 С. Для формирования сигнала U, напряжение U сдви гают по фазе на угол —, а напряже4 ф ние U — на угол — — при помощи

2 4

I фазосдвигающей цепочки и сдвинутые по фазе напряжения суммируют, Затем фазу сигнала U преобразуют во временной интервал, заполняемый высокочастотными импульсами Фиксированной частоты f . Число N< импульсов, заполняющих временной интервал, запоминают, Далее производят формирование второго сигнала U4, фаза которого пропорциональна дополнению угла поворота вала до 360 С, для чего сдвигают напряжение U по фазе на угол л в — — а напряжение U ня угол

Ф 2 4

Сдвинутые по фазе напряжения суммируют, в результате чего образуется сигнал U4. Фазу сигнала U4 преобразуют во временной интервал, заполняемый высокочастотными импульсами фиксированной частоты f<, Число N

2 импульсов, заполняющих временной интервал, запоминают, После этого определяют код N угла поворота вала как полуразность первого М и второго И числа импульсов, Код N, пропорционален углу g поворота вала и не содержит ошибки преобразования.

Одновременно с формированием первого сигнала U, из выходных напряжении U u U формируют тр< тии сигнал фаза которого пропорциональна углу поворота вала 0 . Для этого напряжения U и U также сдвигают по фазе

JI на — и — — . соответственно и сумми4 4 руют. Временной интервал,, соответствующий фазе третьего сигнала, saполняют высокочастотными импульсами регулируемой частоты f . Число N4 импульсов представляет собой второй код угла поворота вала.

Код N< сравнивают с кодом N, и по результату сравнения регулируемую частоту f подстраивают до совпадения кодов N и N, В результате сравнения образуется разностный код A М =

N - N, который используется для под. стройки частоты f на величину В f.

1166276

Код N< передается потребителю с частотой синфазных напряжений переменно

ro тока.

Подстройка регулируемой частоты f

2 высокочастотных импульсов (изменение 5 . ее на величину hf) позволяет исключить ошибку преобразования из кода N .Время преобразования угла поворота вала в код N, составляет не менее двух периодов коммутации входов фазосдвигающей цепочки. Время преобразования угла поворота вала в код не превышает периода напряжений U < и U2

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить быстродействие 15 преобразования угла поворота вала в код, сохраняя высокую точность преобразования. Следствием повышения быстродействия является уменьшение динамической ошибки преобразования. 2О

На чертеже приведена структурная схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего способа.

Устройство содержит синусно-косинусную электрическую машину 1, имеющую статор 2 и ротор 3, автоматический переключатель 4 входов фаэосдвигающей цепочки, фаэосднигающие цепочки 5 и б, формирователи 7 — 9 импульсов, генераторы нысокочастот- 30 ных импульсов фиксирования 10 и регулируемой 11,частот, разрешающе-запрещающие блоки 12 и 13, счетчики !

4 и 15, вычислительный блок 16.

Устройство работает следующим образом.

Питающее синусоидальное напряжение поступает на одну из обмоток статора 2 синусно-косинусной электрической машины 1, с обмоток рото- щ ра 3 которой снимаются напряжения

U< и U переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу угла м поворота ротора 3 относительно статора 2. Эти сигналы по- 45 ступают через автоматический переклю4 чатель 4, имекмций два положения, на фазосдвигающие цепочки 5 и 6 непосредственно. В положении а автоматического переключателя 4 фаза сигна- 50 ла U на выходе фазосдвигающей цепочки 5 пропорциональна углу Ж поворота ротора 3, а в положении О фаза сигнала U< пропорциональна дополнению угла о поворота ротора 3 55 до 360 . Фаза выходного сигнала фазосдвигакицей цепочки 6 пропорциональна углу поворота ротора 3. Выходные сигналы фазосдвигающих цепочек 5 и 6 поступают на входы фор1 мирователей 7 и 8 импульсов соответственно.

Формирователи 7 и 8 фиксируют моменты перехода ныходньгх сигналов фазосднигакяцих цепочек 5 к б от отрицательных значений к положительным„ С формирователя 7 на первый вход раэрешающе-запрещающего блока

12 поступает импульс, фаза которого н положении ц автоматического переключателя 4 пропорциональна углу поворота ротора 3, а в положении Π— дополнению угла поворота ротора 3 до 360 . С формирователя .8 на первый вход разрешающе-запрещающе" го блока 13 подается импульс, фаза которого пропорциональна углу К поворота ротора 3. Формирователь 9 импульсов фиксирует момент перехода сигнала опорной фазы от отрицательных значений к положительным и .выдает импульс опорной фазы, по приходу которого на входы раэрешакнцезапрещающих блоков 12 и 13 разрешается поступление высокочастотных импульсов от генератора 10 и 11 на входы счетчиков 14 и 15 соответственно. По приходу импульсов с формироьателей 7 и 8 блоки !2 и 13 прекрашают поступление высокочастотных импульсов на входы счетчиков 14 и 15.

В положении аавтоматического переключателя 4 в счетчике 14 фиксируется число N, пропорциональное углу поворота ротора 3, которое поступает н вычислительный блок 16 где запоминается, а на автоматический переключатель 4 выдается .сигнал, по которому производится коммутация входов фаэосдвигающей цепочки 5, т.е. автоматический переключатель 4 переходит в положение 3 и в счетчике 14 фиксируется число 02, пропорциональное дополнению угла поворота ротора 3 до 360 . В блоке 16 производится вычисление кода N угла по.

$ ворота как полуразности чисел N! и м2 . код м, сравнивается в блоке 16 с кодом М1, пропорциональным углу ОС понорота и зафиксированным в счетчике 15, По результатам сравнения вычислительный блок 16 выдает сигнал на генератор 11 высокочастотных импульсон, по которому производится подстройка его частоты f так что2 бы код N совпал с кодом К . В реСоставитель А, Смирнов

Техред Т.Фанта

Корректор Г. Решетник

Редактор О, Бугир

Заказ 4321/52 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1166276 зультате выходной код N устройства нератора высокочастотных импуль— обновляется с частотой я питакицего сов. напряжения . Для сохранения вй- Экономический эффект от испольжо сокой точности периодически про. вания предлагаемого способа определяет изводится подстройка частоты ге- > ся его техническим преимуществом,