Преобразователь кода в угловое положение вала

Преобразователь кода в угловое положение вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетских

Социалистических

Республик!

)963042 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 04. 81 (21) 3271144/18-24 ($))PA.Êä з с присоединением заявки М

G 08 С 11,/ОО

Государатвеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300982,Бюллетень М Зб (53) УДК 681. 32 (088. 8) Дата опубликования описания 300%82 (12) Авторы изобретения

В.Д. Аксененко, С.Я. Барменков, В.Н. Васильев и A.Í. Дорофеев с г)

1 (71) Заявитель ьь ; А 01ькл (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

ВАЛА

Изобретение относится к автомати.ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи ЦВМ с объектом управления.

Известны преобразователи кода в угол поворота вала, содерхащие регистр, подключенный через блок преобразования кода в напряхение к функциональному преобразователю нап-: рякений, выход которого подключен к элементу сравнения, к другому. входу элемента сравнения подключены выходы сельсина, а выход элемента сравнения через усилитель подключен к двигателю, кинематически связанному с ротором сельсина ).1).

Недостатком данных преобразователей являются значительные погрешности преобразования.

Известны преобразователи, содержащие управляемай генератор частоты, блок питания, подключенный к фазовращателю, выход которого подключен к одному входу сервосистеиы, другой вход которой соединен с выходом управляемого делителя частоты, а вал фазовращателя кинематически связан с валом сервосистеьи $2).

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к делителю частоты и блоку преобразования кода в сдвиг фазы, блок питания, первый и второй выходы которого подключены к фаэовращателю,выходы фазовращателя подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов, выходы которых через последовательно соединенные сумматор и уси.литель подключены к двигателю,кинематически соединенному с валом фаэовращателя.Выходы блока преобразования кода в сдвиг фазы подключены к дру15,гим входам первого и второго фазовых детекторов, а выходы делителя частоты подключены к блоку питания з).

Недостатком известного преобра20 зователя является наличие динамической погрешности.

Цель изобретения — повьааение динамической точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в угловое полокение вала, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к делителю частоты и блоку преобразования кода в сдвиг фазы, блок питания, первый и второй выхо963042

10 тор 1 импульсов, подключенный к делителю 2 частоты и блоку 3 преобразования кода в сдвиг фазы. Выход блока 20

К dN

dQ =-— и У

КФ сК

Тогда фаза Ч2 равна

К dN

Кф dt

У= У -KN

dN 1 1. — (- †) °

dt К К

К

bat- - — °

При включении дополнительной свя зи выходное напряжение детектора

11, пропорциональное Ь Р, вводится с коэффициентом 0 в сумматор 8, 65 обеспечивая смещение фазовой следяды которого подключены к Фазовращателю, выходы фаэовращателя подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов, выходы которых через последовательно соединенные сумматор и усилитель подключены к двигателю, кинематически соединенному с валом фазовращателя, выход блока преобразования кода в сдвиг фазы подключен к входу блока питания, третий выход которого подключен к третьему входу .сумматора, а выходы делителя частоты подключены к другим входам первого и второго фазовых детекторов.

Блок-схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит генераЗ,подключен к двухфазному блоку 4 питания, первый и второй выходы которого подключены к Фазовращателю 5, выходы фазовращателя 5 подключены к одним входам фазовых детекторов 6 и 7, другие входы которых соединены с выходами делителя 2 частоты, а выходы. через последовательно соединенные сумматор 8 и усилитель 9 подключены к двигателю 10, кинематически соединенному с валом Фазовращателя 5. Блок 4 питания состоит из последовательно соединенных фазового детектора 11, один вход которо го соединен с входом блока 4, фильтра 12 нижних частот и управляемого генератора 13, выход которого подключен к другому входу фазового детектора 11, первому выходу блока 4 и через фазосдвигающий блок 14 к вто; рому выходу блока 4 питания. Выход фазового детектора 11, являющийся третьим выходом блока 4, подключен к третьему входу сумматора 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Частота импульсов генератора 1 понижается в счетчике 2, и на его выходе вырабатываются два квадратурных опорных сигнала прямоугольной формы. В блоке 3 частота импульсов генератора 1 понижается в такое же число раз, но фаза Я„ = g - RN выходного сигнала блока 3 отличается от опорной на величину,, пропорциональную входному коду М преобразователя кода в угловое положение вала (здесь Юф - фаза опорного сигнала, коэффициент преобразования кода в Фазу). Соединенные в кольцо фазовый детектор 11, фильтр 12 и управляемый генератор 13 синусоидального напряжения образуют систему Фаэовой автоподстройки (CAII), вырабатывающую напряжение возбуждения фазовращателя 5, фазаЧ которого соответствует фазе выходного сигнала пре1 образователя 3. Квадратурное напряжение U> возбуждения фаэовращателя 5 образуется сдвигом напряжения

U по фазе на угол Ъ12 в Фаэосдвигающем блоке 14. Выходные напряжения фазовращателя 5 смещены по фазе относительно напряжения возбуждения на угол, пропорциональный угловому положению M вала фаэовращателя 5, т. е. 9 = 9 + рс(.(р — коэфФициент электрической редукции фазовращателя 5). Фазовые детекторы 6 и ,7 сравнивают фазы выходных напряжений фазовращателя 5 с фазами Я, опорных сигналов, поступающих с делителя 2. Выходные напряжения детекторов, пропорциональные разности фаз hf = Q — этих сигналов, суммируются в сумматоре 8 при этом обеспечнвается компенсация погрешностей, обусловленных неравенством коэффициентов передачи и неортогональностью обмоток фаэовращателя) и через усилитель 9 управляют двигателем 10, сводя разность фаз АV к нулю. В установившемся состоянии

Ve kNi Vg = р kN + щ д = p< — kN = О, следовательно, .=-Х. При изменении кода-N во времени с постоянной скороствю дЩЮфаэа выходного напряжения управляемого генератора 13 отстает от фазы Ч выходного сигнала блока 3 на величину где КФ вЂ” коэффициент усиления разомкнутого контура блока 4.

Фаэовая следящая система, образованная блоками 5 †. 10, также имеет скоростную ошибку где К© — коэффициент усиления разомкнутого контура этой следящей системы. Без дополнительной связи детектора 11 и сумматора 8 динамическая ошибка Ьа преобраэования кода в угловое положение вала равна

963042

Формула изобретения

25

ВНИИПИ Заказ 7521/74 Тираж 642 Подписное.Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 щей системы и уменьшение ошибки ad = — — (— +- —. a — ). При выборе коэФФициента равным

К К Kg+К

К К„ скоростная ошибка преобразователя равна нулю.

Аналогично можно показать пайн давление ошибки от ускорения при выборе постоянной времени Т фильтра 12, равной наибольшей из постоянных времени следящей системы Тс, обычно это постоянная вра;.»жни двигателя 10.

Техническая эффективность изобретения состоит в значительном уменьшении ошибки преобразователя кода в угловое положение вала в динамическом режиме.

Степень уменьшения динамических ошибок определяется точностью выбора коэффициента с, и равенства Т@ = Т<. Даже при сравнительно грубом выполнении требуемых соотношений с точностью 5 — 10% обеспечивается уменьшение динамических ошибок преобразования в 5-10 раз.

Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Преобразователь кода в угловое положение вала, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к делителю частоты и блоку преобразования кода в сдвиг фазы, блок питания, первый и второй выходы которого подключены к фазовращателю, выходы фазовращателя подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов, выходы которых через последовательно соедйненные сумматор и усилитель подключены к двигателю, кинематически соединенному с валом фаэовращателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения динамической точности преобразователя, . выход блока преобразования кода в сдвиг фазы подключен к входу блока питания, третий выход которого подключен к третьему входу сумматора, а выходы делителя частоты подключены к другим входам первого н второго фазовых детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3295125, кл. 340-347, 1967.

2. Патент Франции Р 85521, кл. G 05 В, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР

680014, кл. G 08 С 11/00, 1978 (прототип).