Цифро-аналоговая следящая система

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматических систем управления различными объектами по сигналам от вычислительных устройств. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости - достигается тем, что в цифроаналоговую следящую систему, содержащую источник опорного напряжения, функциональный цифроаналоговьш преобразователь , первый, второй, третий, четвертый ключи, первый усилитель, синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) и электропривод, введены пёрвьш и второй фильтры постоянного тока S генератор несущей частоты, второй усилитель, ключ-прерыватель. Функциональное преобразование выходных кодов цифровой вычислительной машины осуществляется с помощью источника опорного напряжения, выполненного на постоянном токе. Это позволяет ввести в систему фильтрацию сигналов функционального преобразователя фильтрами постоянного тока. Дальнейшее преобразование отфильтрованных сиг- .налов функционального цифроаналогового преобразователя в выходные сигналы синусной и косинусной обмоток вращающегося трансформатора осуществляется с помощью генератора несущей частоты через две пары работающих в противофазе ключей и парафазно включенных усилителей. Для исключения переходных процессов, вызванных перекоммутацией 1$:лючей, на выходной обмотке СКБТ последняя включается в цепь электропривода через ключ-прерыватель , который управляется от генератора несущей частоты синхронно с коммутацией ключей. 1 ил, 1 з.п. ф-лы. i ю 00 ГчЭ со ю 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3924396/24-24 (22) 08.07.85 (46) 07.01..87. Бюл. № 1 (72) В.И.Ершов, Г.П.Тарасов и Н.Н.Со— колов а (53) 681. 325(088.8) (56) Ахметжанов А.А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. К.: Энергия, 1975, с. 221.

Патент США № 3325805, кл.340-347, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 1029143, кл. G 05 В 15/02, 1983. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматических систем управления различными объектами по сигналам от вычислительных устройств. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости достигается тем, что в цифроаналоговую следящую систему, содержащую источник опорного напряжения, функциональный цифроаналоговый преобразователь, первый, второй, третий, четвертый ключи, первый усилитель, синусно„„SU„„1282328 А1 (51) 4 Н 03 К 1/38, G 05 В 15/02 косинусный врашающийся трансформатор (CKBT) и электропривод, введены первый и второй фильтры постоянного тока, генератор несущей частоты, второй усилитель, ключ-прерыватель. Функциональное преобразование выходных кодов цифровой вычислительной машины осуществляется с помощью источника опорного напряжения, выполненного на постоянном токе. Это позволяет ввести в систему фильтрацию сигналов функционального преобразователя фильтрами постоянного тока. Дальнейшее преобразование отфильтрованных сиг.налов функционального цифроаналогового преобразователя в выходные сигналы синусной и косинусной обмоток вращающегося трансформатора осуществляется с помощью генератора несущей частоты через две пары работающих в противофазе ключей и парафазно включенных усилителей. Для исключения переходных процессов, вызваннЫх перекоммутацией ключей, на выходной обмотке СКВТ последняя включается в цепь электропривода через ключ †прерыватель, который управляется от генератора несущей частоты синхронно с коммутацией ключей. 1 ил, 1 з.п. ф-лы.

1282

f0

f5

U — U sin (с N) sin M,t, 25

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматических систем управления различными ,объектами по сигналам от вычислитель ных устройств.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На чертеже приведена структурная схема цифроаналоговой следящей системы.

Гистема содержит источник 1 опорного напряжения, функциональный циф— роаналоговый преобразователь 2, первый и второй фильтры 3 и 4 постоянного тока, ключи 5-8, генератор 9 несущей частоты, усилители 10 и 11, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКЗТ) 12 с синусной обмоткои 13, косинусной обмоткой 14 и выходной оомоткой 15, ключ-прерыватель 16, электропривод 17, выходной вал 18.

Цифроаналоговая система работает следующим образом.

Управляющий сигнал от цифровой вычислительной машины в виде кода угла поступает на вход функционального цифроаналогового преобразователя 2, где преобразуется в два напряжения, пропорциональные синусу и косинусу (или им эквивалентные) заданного угла. В качестве опорного напряжения для функционального преобразователя используется постоянное напряжение от источника 1 постоянного опорного напряжения, поэтому и выходные сигналы функционального преобразователя являются напряжениями постоянного тока. К обоим выходам функционального цифроаналогового преобразователя 2 подключены фильтры 3 и 4 постоянного тока, например типа

RC, которые обеспечивают фильтрацию высокочастотных помех и помех от дискретности управляющего сигнала, что очень важно при низкой частоте смены информации,. так как в этом случае скорость отработки следящей системы имеет колебательный характер из-за ступенчатой формы управляющего сигнала, а это является причиной неплавкости, т.е. причиной дополнительной динамической ошибки системы и повышенного износа ее механизмов.

Фазовый сдвиг, вносимый фильтрами

3 и 4, не влияет в данном случае на устойчивость следящей системы посФ

1 кольку фильтры не охвачены цепью

328 2 обратной связи, поэтому фильтрация может быть достаточно эффективной, что позволяет увеличить динамическую точность системы вследствие повышения ее плавности. Напряжение с выходов фильтров 3 и 4 подается через ключи 5-8, выполняющие совместно с генератором 9 несущей частоты функции модуляторов и поступает на вход усилителей 10 и 11. Подача напряжения на первые входы усилителей осуществляется в один полупериод напряжения несущей частоты, а на вторые входы усилителей — в другой полупериод, обеспечивая тем самым подачу напряжения на синусную 13 и косинусную 14 входные обмотки вращающегося трансформатора 12. На выходной обмотке 15 вращающегося трансформатора 12 возникает напряжение где U — амплитуда сигнала; о — угол поворота вала;

N — код угла, которое подается через ключ-прерыватель 16 на электропривод 17, с помощью которого происходит отработка сигнала рассогласования.

При коммутации сигналов ключами

5-8 в цепи выходной обмотки 15 возникают колебания в начале каждого полупериода несущей частоты продолжительностью .„, . Этот колебательный процесс вызывает дополнительную ошибку преобразования, и для ее исключения введен ключ-прерыватель 16, который отключает выходную обмотку вращающегося трансформатора от входа электропривода 17 на время „„ действия этой помехи.

Коммутация ключа †прерывате 16 осушествляется управляющим напряже-. нием с генератора 9 несушей частоты синхронно с напряжениями коммутации ключей 5 — 8. Усилитель 10 (11) выполнен на операционных усилителях 23 и

24 (25 и 26) по схеме парафазного включения, причем вход первого операционного усилителя 23 (25) через резистор 19 (21) соединен с выходом второго операционного усилителя 24 .(26), а вход второго операционного усилителя 24 (26) через резистор 20 (22) соединен с выходом первого операционного усилителя 23 (25).

Подача напряжения на входы операционных усилителей, имеющих К „ = 1, подается через ключи 5-8. Подача нап1282328 ряжения на вход операционных усилителей в полупериод, когда ключи разомкнуты, осуществляется через резисторы 19-22 с выхода другого плеча парафазно включенных операционных усилителей.

Формула и з о б р е т е н и я

1. цифроаналоговая следящая систе- 10 ма, содержащая источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу функционального цифроаналогового преобразователя, второй вход функционального цифроаналогового преобразователя является управляющим входом цифроаналоговой следящей системы, первый, второй, третий, четвертый ключи, первый усилитель, синусно-косинусный вращающийся транс- 20 форматор, ротор которого кинематичес— ки связан с выходным валом электропривода, отличающаяся тем, 1 что, с целью повышения помехоустойчивости системы, в нее введены первый и второй фильтры постоянного тока, генератор несущей частоты, второй усилитель и ключ-прерыватель, а источник опорного напряжения выполнен на постоянном токе, первый выход 30 функционального цифроаналогового пре— образователя через первый фильтр постоянного тока подключен к информационным входам первого и второго ключей, второй выход функционального цифроаналогового преобразователя через второй фильтр постоянного тока подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, управляющие входы первого и третьего клю- 40 чей соединены с первым выходом генератора несущей частоты, а управляющие входы второго и четвертого ключей соединены с вторым выходом генератора несущей частоты, выходы первого и второго ключей подключены к первому и второму входам первого усилителя соответственно, выходы третьего и четвертого ключей подключены к первому и второму входам второго усилителя соответственно, первый и второй выходы первого усилителя соединены с синусной обмоткой синусноа косинусного вращающегося трансформатора, первый и второй выходы второго усилителя соединены с косинусной обмоткой синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходная обмотка которого подключена к первому входу ключа-прерывателя, второй вход ключа-прерывателя подключен к третьему выходу генератора несущей частоты, выход ключа-прерывателя подключен к входу электропривода.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что усилитель содержит два операционных усилителя и два резистора, вход первого операционного усилителя является первым входом усилителя и через первый резистор соединен с выходом второго операционного усилителя, выход которого является вторым выходом усилителя, вход второго операционного усилителя является вторым входом усилителя и соединен через второй резистор с выходом первого операционного усилителя, который является первым выходом усилителя.

1282 328

Составитель E.Çàìoëîä÷èêîâ

Редактор В.Данко Техред Я.Ходанич Корректор N.Ìàêñèìêøèíåö

Заказ 7286/58 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4