Преобразователь кода в угол поворота вала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 М 1/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4945318/24 (22) 05.05.91 (46) 15.08;93. Бюл, М 30 (71) Киевский завод автоматики им. Г.И,ПетPOBCKOlO (72) Д.H. Никонов (53) Ахметжанов А.А. Системы передачи угла повышенной точности, M Ë.; Энергия, 1966, с. 247, рис, 8-6.

Авторское свидетельство СССР

N 1499500, кл. Н 03 M 1/66. 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 783820, кл. Н 03 M 1/66, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи цифровых вычислительных устройств с аналоговыми вычислительными элементами. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий СКВТ1, двигатель 2, усилитель 3, Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи цифровых вычислительных машин с аналоговыми исполнительными устройствами.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя кода в угол поворота вала.

Преобразователь содержит синусно-,косинусный вращающийся трансформатор 1

Ы2» 1833967 А1 редуктор 4, переключатель 5 квадрантов, ЦАП 6, 7, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения, регистр 13, функциональный преобразователь 14 кодов, введены шина 12 управления, одно,ибратор 15, ключ 11 и формирователь 10 напряжения. В момент смены кода заданного угла, поступающего по шине 12 управления на вход регистра (хранения кода) 13, запускается одновибратор 15, на выходе которого формируется импульс длительностью to. Этот импульс поступает на управляющий вход ключа 11, который на время to открывается и пропускает дополнительный сигнал Uo, формируемый формирователем 10 от источника напряжения 9, на вход сумматора 8. В результате, если новый заданный угол отличается от ранее сработанного на 180, напряжение на выходе сумматора 8 будет отличаться от нуля и равно Uo. Этот сигнал обеспечивает в преобразователе смещение вала с неустойчивого положения и с последующим разворотом на заданный угол. Отказ таким образом исключается, что повышает его надежность. 1 ил. (СКВТ). двигатель 2, усилитель 3, редук- О тор 4, переключатель 5 квадрантов, 4 цифроаналоговые преобразователи 6, 7, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения, формирователь 10 постоянного напря- жения, ключ 11, шина 12 управления, входной регистр 13, функциональный преобразователь 14 кодов, одновибратор 15.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме угол а, на который должен быть развернут ротор

1833967

СКВТ, и рэдставлен двоичным кодом, хранящимся в регистре 13, при этом а- 3+ у, где ,8- угол от 0 до 360 с дискретностью 90 и представлен двумя старшими раэрядами входного хола, ) - угол от 0 до 90О, предol.авленный остальными младшими разрядами входного кода. На первый и второй информационные входы переключателя 5 квадрантов с выходных синусной и косинусной обмоток СКВТ 1 соответственно поступают напряжения U sin Ои U cos О, где Π— угол разворота ротора СКВТ, U— выходное напряжение источника опорного напряжения 9, имеющие амплитуду Um u круговую частоту o). На управляющие входы переключателя 5 с выхода регистра 13 поступает в виде двух старших разрядов код угла 8, а на его выходе формируются напряжения U з п(Π— P u U сов(Π— Pj, поступающие на входы ЦАП 6 и 7 соответственно, С выхода регистра 13 код угла упоступает на вход функционального преобразователя 14 кодов, с выхода которога ча цифровые входы ЦАП 6 и 7 поступают входы коды, пропорциональные cos у и sin ) соответственна, На выходе ЦАП 6 и 7 будут формироваться напряжения:

01 =- U sin(0 Pj cos ) vl Up = U cos (О-фх х sin» соответственна. Одновибратор 15 находи гся в исходном состоянии, на его выходе потенциал низкий, поэтому ключ

1l разомvíóò и напряжение Uo сформированное формирователем напряжения

10 из опорного напряжения U, не поступает па третий вход сумматора 8, На выходс сумматоров будет сформировано напряжение Uf, пропорциональное разности напРЯжений Ul и О2, Оя = Ut — Uz =

=U (sin(O — Д cos y- cos (Π— P sin уЦ=

=- U sin(0 — p — y) = U sin(0 — а) (1). Ротор

СКВ1 1 двигателем 2 через редуктор 1 развернут на угол а = О, поэтому напряжение Up =- О, а ротор двигателя 2 и ротор

СКВТ 1 неподвижны, Разворот вала и ротора СКВТ 1 на новь и угол сх1 осуществляется подачей по шине 12 управления кода угла а1 на информационные входы регистра.13, а импульсы записи — на вход

"запись" регистра 13 и на вход одновибра.fopa 15. На выходе одновибратара 15 формируется импульс длительностью t<, на вре ля которого замыкается ключ 11 и напряжение Uo с выхода формирователя 10 поступит на третий вход сумматора 8, Если новый угол а4 отличается от первоначального угла Q H3 угол 180, то положение ротора СКВТ будет неустойчивым поскольку sin(8 — а — 180 ) = 0 однако, на выходе сумматора 8 появит5

55 ся напряжение Uo, которое усилится и приведет в движение двигатель 2. Ротор СКВТ 4 начнет разворачиваться.

Через время to, одновибратор 15 вернется в исходное состояние, ключ 11 разомкнется, но на выходе сумматора 8 уже бУДет напРЯжение Оя4 - U sin Ла, гДе

Лаугол, на которое успеет развернуться ротор СКВТ 4 за время to, В результате, после каждой смены кода заданного угла, в результирующем сигнале на время срабатывания адновибратара появляется дополнительная слагаемая с неизменной фазой и постоянной амплитудой.

Если теперь с пульта управления будет задан угол, отличающийся от первоначального на 180, то в результирующем сигнале на время появится дополнительная составляющая, двигатель выведет вал из неустойчивого положения и развернет вал на заданный угол.

Под действием усиленного напряжения

U>l двигатель 2 будет продолжать разворачивать ротор СКВТ, причем в ту же сторону, в которую ротор развернулся за время to, до тех flop, пока ротор не развернется íà заданный с пульта управления 12 угол àl.

Новое положение ротора и входного вала будет устойчивым и разворот закончится.

Амплитуда напряжения 4 должна превышать порог нечувствительности устройства, Но не должна превышать напряжение рассогласования, формируемого на выходе сумматора 8 при отклонении ротора СКВТ, относительно устанавливающегася, на угол соответствующий единице младшего разряда входного када. При невыподнении последнего условия после подачи с пульта управления кода, отлича ащегося от предыдущего на единицу и если фаза рассогласования будет отличаться от фазы U< двигатель вначале, в течение времени t<, будет разворачивать ротор СКВТ в сторону, противоположну а кратчайшему направлению к новому значению заданного угла напряжения, Формула изобретения

Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий источник оггорнаго напряжения, выходы которого подключены к выводам обмотки ротора синусна-косинусного вращающегося трансформатора, выводы обмоток статора которого соединены с информационными входами переключателя квадрантов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с аналоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соответственно соединены с

1833967

Составитель Д. Никонов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Л. Павлова

Корректор И. Шулла

Заказ 2691 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первым и вторым входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные усилитель, двигатель и редуктор соединен с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора, входной 5 регистр, выходы старшего разряда которого соединены с управляющим входом переключателя квадрантов, а выход младших разрядов подключен к блоку функционального преобразователя кодов, первый и вто- 10 рой выходы которого соответственно. соединены с цифровыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей,отличающийся тем,что,с целью повышения надежности преобразователя, в 15 него дополнительно введены шина управления, формирователь постоянного напряжения, одновибратор и ключ, выходы источника опорного напряжения соединены с входами формирователя постоянного напряжения, выход которого соединен с входом ключа, выход которого соединен с третьим входом сумматора, один выход шины управления соединен с входом записи входного регистра и через одновибратор с управляющим входом ключа, выход которого соединен с третьим входом сумматора, остальные выходы шины управления соединены с установочными входами входного регистра.