Преобразователь код — угол

 

Г=

ОП И|A-H И.Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

409272

Союз Советских

Социалистических, Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.1Х.1971 (№ 1698816/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.Х1.1973. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 1б.IV.1974

М. Кл. G 08с 11/00 йщдарсеевныЯ комитет

Совета Министров СССР аа делам изооретений и открытий

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

В. С. Пустыльников и Н. П, Дорошенко

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД в УГОЛ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в устройствах управления, регулирования и контроля с помощью управляющих цифровых вычислительных машин (УЦВМ), в том числе в вычислительных устройствах авиационных тренажеров и моделируюших стендов.

Известен преобразователь код — угол, у которого отработка угла, задаваемого кодом

УЦВМ, осуществляется следящей системой с круговым четырехотводным потенциометром в цепи обратной связи. Для поворота выходного вала на неограниченный угол в схеме предусмотрена коммутация отводов кругового потенциометра и коммутация обмотки возбуж-дения исполнительного двигателя.

Однако в таком устройстве необходима коммутация и в сильноточной цепи исполнительного двигателя. Кроме того, это устройство не обеспечивает высокой точности отработки угла, задаваемого кодом УЦВМ, так как все разряды преобразователя код — напряжение используются в диапазоне отработки угла 90, т. е. в пределах квадранта.

Цель изобретения — повышение точности работы и упрощение устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены источник двухполярного напряжения с заземленной средней точкой, двухпозиционный переключатель и сдвоенные двухпозиционные переключатели. Источник двухполярного напряжения подключен через двухпозиционный переключатель к входу питания преобразова5 теля код — напряжение и через последовательно соединенные первый и второй сдвоенные двухпозиционные переключатели к отводам кругового линейного четырехотводного потенциометра. Управляющие входы двухпо10 зиционного и сдвоенных двухпозиционных переключателей подсоединены к шинам трех старших разрядов кода УЦВМ, а управляющие входы преобразователя код — напряжение — к шинам младших (с 1-го .по n — 3-й)

15 разрядов кода УЦВМ.

Это дает возможность отказаться от коммутации в цепи исполнительного двигателя и использовать преобразователь код — напряжение в диапазоне углов 0 — 45, т. е. в преде20 лах октанта.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы изменения напряжения, управляюще25 го переключателями.

Двигатель 1, усилитель 2, круговой линейный четырехотводный потенциометр 3 и схема 4 сравнения образуют следящую систему.

Управляющие напряжения в следящую сис30 тему поступают с преобразователя 5 код — на409272

1 и

Х о!

Предел из-

Функция, которой пропорционально значение младших разрядов кода УЦВМ

Код октанта (три старших разряда кода УЦВМ) меренпя угла поворота

0 — 45

0

1

1

45 — 90

90 — 135 — (90 — 2) а — 90

135 †1

180 †2

225 †2

270 †3 — (180 — с) а — 180 — (270 — ) = — 270

315 — 360 — (360 — ),пряжение, который питается от источника 6 двухполярного напря>кения через переключатель 7, изменяющий полярность напряжения питания преобразователя. Переключатель 8 изменяет на 90 точки подключения потенциометра 3 к источнику двухполярного папря>кения, а переключатель 9 — полярность подаваемого па потенциометр питающего напряжения.

Управление переключателями 7, 8 н 9 осуществляется с помощью трех старших разрядов кода, выдаваемого УЦВМ. Младшие разряды кода преобразуются преобразователем 5 в постоянное напряжение, величина которого пропорциональна значению кода этих разрядов.

Направление вращения выходного вала преобразователя код — угол (перемещения подвижного контакта потенцпометра) определяется полярностью напряжения рассогласования на выходе схемы сравнения, а угол поворота —величиной управляющего напряжения U„- на выходе преобразователя 5. Положение переключателя 9 определяет полукруг, а положение переключателя 8 — квадрант в этом полукруге, в пределах которого следящая система обладает устойчивостью, положение, переключателя 7 — октант в пределах выбранного переключателями 9 и 8 квадранта. Например, если подвижный контакт потенциометра при положительной полярности напряжения рассогласования +ЛУу перемещается по часовой стрелке, то при указанном на фиг. 1 положении переключателей 7, 8 и 9, которое условно можно считать «нулевым», следящая система оказывается устойчивой в диапазоне углов

315 — 360 . При переключении переключателя 7 во второе .положение, которое в отличие от предыдущего нулевого можно назвать «единичным», следящая система обладает устойчивостью в диапазоне углов 0 — 45 . Так как три старших разряда кода, выдаваемого

УЦВМ, используются для управления положением переключателей 7, 8 и 9 и определяют номер октанта, в пределах которого должен находиться искомый угол а, то отработанное значение угла в пределах октапта OIIределяется величиной U, число дискретных значений которого равно N=2 â€, где и— число разрядов кода, выдаваемого УЦВМ. В качестве потенциометра 3 применен потенциометр с линейной зависимостью выходного напряжения от угла поворота подвижного контакта. В этом случае значения младших разрядов — с 1-го по (n — 3) -й — кода УЦВМ также должны быть пропорциональны углу поворота в пределах октанта, как это показано в таблице. В этой >«е таблице записан код каждого октанта (соответственно значению трех старших разрядов кода, выдаваемого УЦВМ); нуль в разряде кода условно означает, что соответствующий переключатель занимает положение, показанное на фпг. 1.

Цифры внутри кругового потенциометра соответствуют значениям углов на графиках фиг. 2, В исходном поло>кепии переключателей, что соответствует коду старших разрядов 000..., следящая система устойчива в восьмом октанте, Младшие разряды кода УЦВМ управляют работой преобразователя,код — напря>кение, который выдает постоянное напряжение, про.порциональное значению этих разрядов. Согласно таблице оно пропорционально углу-(360 — а). 3Io напряжение является управляющим U„- и подается а вход схемы сравнения. На другой вход этой схемы поступает напряжение обратной связи, снимаемое с потенциометра. Если напряжение обратной связи с компенсирует напряжение U, то на выходе схемы сравнения появляется сигнал рассогласования, который после усиления поступает на двигатель. Двигатель перемещает движок потенциометра до тех пор, пока напря>кение обратной связи не скомпенсирует напряжение

U„и следящая система приходит в устойчивое состояние. Изменение значения кода младших разрядов приводит к изменению напри>кения U,, и появлению па выходе схемы сравнения сигнала рассогласования. Следящая система отрабатывает сигнал рассогласоваш,*я до нуля, т, е. выходной вал преобразователя оказывается повернутым па новый угол а, находящийся в этом же октапте.

При изменении значения кода УЦВМ в (и — 2) -м разряде (код старших разрядов

001...) меняется полярность напряжения U,; следящая система находится в устойчивом положении только в первом октанте. Прохо>кдение сигналов и отработка рассогласования происходят точно также.

Если код УЦВМ изменяется в (n — 1)-м разряде (код старших разрядов 011...), "0 переключатель 8 подключает источник двухполярного напряжения к другой паре отводов потепциометра, пространствепно смещенных по отношению к первой паре па 90, и следящая система устойчиво работает в соседнем,квадранте (45 — 135 ). При коде старших разрядов

011 следящая система устойчива в третьем октанте (90 — 135 ) .

409272

С изменением и-го разряда кода УЦВМ (например, кo,< старших разрядов принимает значение 111....) переключатель 9 занимает другое п "л. жени= полярность напряжения обратной связи меняется на обратную. Сигнал рассс ласованич отрабатывается следящей системо";, зан .,мающей устойчивое состояние, когда выходной зал оказывается повернутым на угол я, находящ:.ися в друге м полукру.е (седьмом ок; ".:ïå) .

Точность задания угла поворота выходного вала — к-, в предлагаемом устройстве определяется «ценой» младшего разряда кода

УЦВМ, например прп двепа.,:,ат„разрядном коде УЦВМ, три старших разряда которого используются дл> опоеделепия октан:а> а девять младших — для управления ПКН, сс,=5,27. Точность отработки заданного угла определяется чувствительностью и точностью следящей системы, а также точностью работы преобразователя код — напряжение и потенциометра в цепи обратной связи.

Предмет изобретения

Преобразователь код — угол, содержащий преобразователь KO!\ — напряжение, управляющие входы которого подключены к шинам разрядов кода УЦВМ, а выход — к первому входу схемы сравнения, выход которой через усилитель подключен к двигателю, на валу

5 которого установлен круговой линейный четырехотводный потенциометр, движок которого подключен к второму входу схемы сравнения, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения устройства, 10 в него введены источник двухполярного напряжения с заземленной средней точкой, двухпозиционный переключатель и сдвоенные двухпознционные переключатели, причем источник двухполярного напряжения подключен

15 через двухпозиционный переключатель к входу питания преобразователя код — напряжение и через последовательно соединенные первый и второй сдвоенные двухпозиционные переключатели к отводам кругового линейного

20 четырехотводного потенциометра, управляющие входы двухпозиционного и сдвоенных двухпозиционных переключателей подключены к шинам трех старших разрядов кода

УЦВМ, управляющие входы преобразователя

25 код — напряжение подключены к шинам младших (с 1-ro по п — 3-й) разрядов кода УЦВМ.

409272

0,15

270

Составитель М. Черенкова

Техред T. Ускова

Корректор T. Хворова

Редакгор И, Грузова

Типография. пр, Сапунова, 2

Заказ 858;12 Изд. № 1116 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5