SU1547070A2 - Преобразователь кода в угол поворота вала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи цифровых вычислительных устройств с аналоговыми исполнительными устройствами. С целью повышени  точности преобразовани  за счет уменьшени  вли ни  квадратурной составл ющей сигнала с выхода СКВТ в преобразователь, содержащий источник 1 опорного напр жени , синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 2, переключатель квадрантов 3, двигатель 4 с редуктором, усилитель 5, фильтр 6, аналоговый коммутатор 7, цифроаналоговый преобразователь 8, компаратор 16, регистр 17 хранени  кодов, функциональный преобразователь 18 кода в код и цифровой коммутатор 19 кодов, введены сумматор 9, ФЧВ 10, фильтр 11, компараторы 12 и 15, источник 13 напр жени  смещени  и переключатель 14 импульсов. Вновь введенные элементы обеспечивают режим работы преобразовател  в област х малых рассогласований между входным кодом и фактическим положением ротора синусно-косинусного вращающегос  трансформатора (СКВТ), при этом управление аналоговым коммутатором осуществл етс  от сумматорного сигнала выходных обмоток СКВТ, что позволило практически полностью исключить погрешность преобразовани , вызываемую наличием квадратурной составл ющей в сигналах выходных обмотках СКВТ. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автомати- ie и вычислительной технике и может $ыть использовано дл  св зи цифровых вычислительных устройств с аналоговыми исполнительными устройствами.

Цель изобретени  - повышение точ- Йости преобразовани  за счет умень- фени  вли ни  квадратурной составл - фщей сигнала с выхода статорных об- JJIOTOK синусно-косинусного вращающего-   трансформатора.

На фиг. 1 представлена структурна  хема предлагаемого преобразовател ; ча фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие Принцип его работы.

Преобразователь кода в угол поворота вала содержит источник 1 опорно™ напр жени , синусно-косинусный . / (Вращающийс  трансформатор (СКВТ) 2, коммутатор 3 квадрантов., двигатель 4 с редуктором, усилитель 5, первый фильтр 6 нижних частот, аналоговый коммутатор 7, цифроаналоговый преобразователь (1Щ1) 8, сумматор 9, фазо- чувствительный выпр митель (ФЧВ) 10, Второй фильтр 11 нижних частот, компаратор 12, источник 13 напр жени  смещени , переключатель 14 импульсов, компараторы 15 и 16, регистр 17, блок 8 функционального преобразовани  кода в код и цифровой коммутатор 19.

Преобразователь работает следующим образом.

Угол о( , на который должен быть развернут ротор СКВТ 2, представлен 8 регистре 17 кодом N, состо щим из Кода старших разр дов и кода младших разр дов. На первый вход коммутатора 3 квадрантов с выхода СКВТ 2

поступает сигнал Us in J., а на второй вход - Ucoso, где U Umsinwt - выходное напр жение источника 1.

С выхо.да коммутатора 3 квадрантов выходные сигналы СКВТ 2, приведенные к первому квадранту, поступают на аналоговые входы аналогового коммутатора 7.

Дл  управлени  аналоговым коммутатором 7 используетс  один из двух сформированных сигналов пр моугольной формы несущей частоты опорного напр жени : первый - с помощью компаратора 16 от источника Топорного напр жени , второй - с помощью сумматора 9 и компаратора 15, причем входы сумматора 9 подключены к выход коммутатора 3 квадрантов.

Первый из сформированных сигналов пр моугольной формы может иметь сдви по фазе по отношению к полезным составл ющим сигналов статорных обмоток СКВТ 2, второй не имеет подобного сдвига.

В первом квадранте напр жени  на входах коммутатора 3 квадрантов об- ратны по фазе, что необходимо, поскольку на выходе фильтра 6 нижних частот должен формироватьс  сигнал, пропорциональный разности заданного угла о и угла рассогласовани  СКВТ 2

В св зи с этим дл  того, чтобы в первом квадранте в сумматоре 9 происходило сложение по абсолютной величине мгновенных значений амплитуд выходных напр жений коммутатор 3 квадрантов, на входе сумматора 9 производитс  вычитание входных напр жений .

51

показаны зависимости

На фиг. 2а, действующих напр жений U1 и U2 на выходе коммутатора 3 квадрантов от угла рассогласовани  СКВТ, приведенного к первому квадранту; на зависимости U3 суммы действующих напр жений U1 и U от угла рассогласо-г вани  СКВТ, при этом положительные значени  U7 и U2 соответствуют сов- падению их фаз с фазой опорного напр жени , а отрицательные - обратной фазе. Напр жение с выхода сумматора 9, демодулированное фазочувствитель- ным выпр мителем 10 и сглаженное фильтром 11, по форме совпадает с формой напр жени  U, на фиг.2 в.

Из фиг. 2в видно, что фаза сигнала на выходе сумматора 9 совпадает с фазой опорного напр жени  при /, . of t

. „ л .

, где -45

135 . Сигнал с

выхода фильтра 11 поступает на компаратор 12, на вход которого подаетс  и напр жение смещени  (фиг.2в) с выхода источника 13 напр жени  сме- щени . На выходе компаратора 12 формируетс  высокий потенциал (фиг.2г) в диапазоне 3 г о 4 , суженном на несколько градусов по отношению к интервалу di at t of благодар  напр - жению смещени  от источника 13. Это необходимо, поскольку при /, d и d. i напр жение на выходе сумматора 9 и импульсы на выходе компаратора 15 будут отсутствовать.

Таким образом, при с с/ ,т.е при высоком потенциале на выходе компаратора 12, переключатель 14 импульсов находитс  в исходном положении , при котором он передает на уп равл ющий вход аналогового коммутатора 7 импульсы с выхода компаратора 15, совладающие по фазе с фазой поленых составл ющих статорных обмоток СКВТ, обеспечива  подавление квадра- турных составл ющих. При больших углах рассогласовани  на выходе компаратора 12 низкий потенциал (фиг.21). Переключатель 4, подключенный на управл ющий вход аналогового комму- татора 7, передает импульсы с выхода компаратора 16, сформированные от опорного напр жени . Поскольку они сдвинуты по фазе по отношению к полезной составл ющей сигналов СКВТ, полного подавлени  квадратурной составл ющей не будет Однако это не скажетс  на точности преобразовани , так как полезна  составл юща  будет

5

0

5 0

5 0 5

5

0

значительно больше паразитной составл ющей и последн   не сможет изменить знак результирующего напр жени  на выходе фильтра 6.

Блок 18 из входного кода N регистра 1 7 формирует коды N., cos N и N2 sin N. В первый полупериод опорного напр жени  на входы ЦАЛ 8 поступают сигналы U Sin() и cos N, а во второй полупериод - сигналы t). cos (об- N) и sin N. ЦАЛ 8 работает в режиме перемножени  входных сигналов, поступающих на аналоговый и цифровой входы. На выходе усилител  5 выдел етс  посто нна  составл юща  разности выходных напр жений ЦАЛ 8 в двух полупериодах, пропорциональна  sin(oi- N) .

Выходное посто нное напр жение фильтра 6 через усилитель 5 воздействует на двигатель 4, который разворачивает ротор СКВТ 2 до устранени  рассогласовани  между eL и N.

Таким образом, при малых углах рассогласовани  между и N на управл ющий вход ФЧВ 10 поступает сигнал, совпадающий по частоте и фазе с полезной составл ющей выходных сигналов СКВТ, что обеспечивает подавление квадратурной составл ющей и повышает точность преобразовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь кода в угол поворота вала по авт. св. № 1363472, отличающийс  тем, что, с- целью повышени  точности преобразовани , в него введены сумматор, фазо- чувствительный выпр митель, второй и третий компараторы, второй фильтр нижних частот, источник напр жени  смещени , а между выходом первого компаратора и управл ющими входами аналогового и цифрового коммутаторов включен первым входом и выходом переключатель импульсов, первый и второй выходы-коммутатора квадрантов соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами сумматора, выход которого соединен с входом второго компаратора и одним входом фазо- чувствительного выпр мител , выход которого через второй фильтр нижних частот соединен с первым входом третьего компаратора, выход которого соединен с управл ющим входом переключател  импульсов, выход первого компаратора соединен с другим входом фаэочувствительного выпр мител , выход второго компаратора соединен с с

   вторым входом переключател  импульсов, выход источника напр жени  смещени  соединен с вторым входом третьего компаратора.

   I

   сЈз О I ц

   г

   Фиг2

   Редактор А. Лежнина

   Составитель В. Фатеев Техред Л.Сердюкова,

   Заказ 85/

   Тираж 666

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   Корректор в, Гирн к

   Подписное