Авторы:

ГАНДЗЮК ИВАН СТАНИСЛАВОВИЧ
БОГАЧЕВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ
ЯРОШЕВСКИЙ ВАЛЕРИЙ ПАВЛОВИЧ

Заявитель:

ПРЕДПРИЯТИЕ П/Я А-3327

Преобразователь кода в угол поворота вала

Номер патента: 703903
Дата публикации: 15.12.1979
Номер заявки: 2464707


________________________________________________________________________________________________________________________________________
| |---1 юрв«*ок)аная Г | |
|Союз Советских Социал|патентно-техническая |«»703903 |
|_________________________________________|О_Г1_Е_ИЗОБРЕТЕНИЯ_________________________________________|____________________|
|_________________________________________|К_АВТОРСКОМУ_СВИДЕТЕЛЬСТВУ_______________________|____________________|
|11111____________________________________|(61)_Дополнительное_к_авт._свид-ву_—___________|____________________|
|_________________________________________|(22)_Заявлено_21.03.77_(21)_2464707/18-24________________________|(51)_М._Кл.2_____|
|Государственный комит|с присоединением заявки № — (23) Приорит|Н 03 к 13/02 |
|СССР_________________________________|_________________________________________________________________________|____________________|
|по делам изобретений и|Опубликовано 15.12.79. Бюллетень №46 Дата оп|(53) УДК 681.325 | описания 25-12.79
|_________________________________________|_________________________________________________________________________|(088.8)_____________|

(72) Авторы
изобретения    И. С. Гандзюк, В. Н. Богачев и В. П. Ярошевский
(71) Заявитель
(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА
1
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и.может
быть применено в устройствах вывода информации управляющих цифровых
вычислительных машин (УЦВМ) в тех случаях, когда УЦВМ управляет поворотом вала
како-, го-либо устройства.
Известно устройство вывода информации от УЦВМ, в котором для преобразования
кода УЦВМ в угол поворота вала управляемого механизма используется линейный
преобразователь код-напряжение (ПКН), с выхода которого снимается
напряжение, вырабатываемое путем линейного преобразования тригонометрических
кодов, поступающих от УЦВМ [ 1 ].
Вычисление тригонометрических функций задаваемого угла в составе УЦВМ снижает
производительность УЦВМ при большом числе каналов преобразования и сужает
область применения такого устройства.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является
устройство для преобразования кода в угловое' положение вала, содержащее
исполнительный механизм, включающий в себя дат-
2
чик углового положения вала индукционной следящей системы, выходы, которого
непосредственно и через инвертирующие усилители соединены со входами
переключателя октантов, регистр кодов и регистр уп-5 равления, выходы которого
соединены со входами переключателя октантов, один из выходов которого соединен
с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу
линейного преобразователя код-напряжение, а выход через серво-Ю усилитель
соединен с первым входом исполнительного механизма, второй вход кото -poro
подключен к источнику опорного напряжения [2].
Для нормальной работы этого устройст-ва УЦВМ определяет .октант, в котором
находится задаваемый угол, и вычисляет в зависимости от октанта коды,
пропорциональные тангенсу и котангенсу задаваемого угла.
Потребность в устройстве для вычисле-20 ния тригонометрических функций
задаваемого угла существенно сужает область применения известного устройства, а
вычисление тригонометрических функций задаваемо-


4
4
...........    703903

;./.:+. ... .    3    - .....
' го угла при большом числе Камалов преобразования ‘ снижает
'производительность УЦВМ.
Целью изобретения является расшире ние функциональных возможностей устройства.
.....Это Достигается тем, что в предлагаемое устройство введены суммирующий
усилитель и преобразователь кодов, выходы переключателя октантов соединены
соответственно со входами суммирующего усилите-ля,' выход которого подключен к
первому входу линейного преобразователя код-напря-^^■■“''ШМёТ'в'ыХбды регистра
управления и ре-гистра кодов соединены со входами преобразователя кодов. выход
которого подключен’ ко второму входу линейного преобразователя код-напряжение.
При "этом отпадает необходимость в вычислении тригоно-“-^"“мётрйчё'ских кодов
задаваемого угла в "сбс: тав УЦВМ, что ■ позволяет расширить область применения
предлагаемого устройства и повысить производительность УЦВМ при большом числе
каналов преобразования. + 7 '    1    -
На чертеже приведена структурная схема преобразователя кода в угол поворота
вала.
Устройство содержит источник 1 опор-..... ' ного напряжения, исполнительный
механизм 2, инвертирующие усилители 3, 4, регистр 5 управления, переключатель 6
октантов, суммирующий усилитель 7, регистр 8 кодов, преобразователь 9 кодов,
линейный преобразователь 10 код-напряжение {ПКН), блок 11 сравнения,
сервоусилитель 12.
Исполнительный механизм.2 содержит в ~ свою очередь аналоговый датчик 13
углового положения вала индукционной следящей системы, а переключатель 6 октан-
тов состоит из ключей 14—21.......
Преобразователь кода в угловое положение вала работает следующим образом.
На входы переключателя 6 октантов по-:    ступают парафазные напряжения с выхо
дов аналогового датчика 13 и инвертирую-~ щих усилителей .3 и 4, что необходимо
для ‘ обеспечения нормальной работы пре-' обр’азоватёля в диапазоне изменения
задаваемого угла 0—360°.
Двоичный код задаваемого УЦВМ угла записывается в регистры 5 и 8 преобразо-
.......вателя. причем в регистре 5 хранятся три
старших разряда, а в регистре 8 — младшие разряды кода угла.
Регистр 5 управления управляет состоянием ключей переключателя 6 октантов и
выдачей прямого или обратногокода"млад-“""“ЖИТ’ф'аЗрятцт?. 'кода задаваемого
угла с выхода преобразователя 9 кодов. ._ ...... . .
Выходные напряжения переключателя 6 'оКтантоВ' суммируются усилителем 7, с вы
хода которого сигнал поступает на аналоговый вход преобразователя 10 код-
напряжение. При этом одно из слагаемых напряжений должно иметь коэффициент
пропорциональности т =0,4142. Выходное напря-жение Ц3 суммирующего усилителя 7
равно .; .    ; .    . '
‘ иэ    (,Ц1+шиг) = 0,7071 (и+ 0,4142и),
.....    а)
где Ц< и Цг - напряжения на первом и
Ю    ................втором входах суммйрующе-
......................го усилителя;
^-^= 0,7071 —коэффициент передачи сум-.......................пирующего
усилителя.
Двоичный код, поступающий на входы 15 ПКН 10, линейно изменяется от 0 до 1 . ..
в 0, 2, 4, 6 октантах и от 1 до 0 в 1, 3, 5, 7 октантах и управляет работой
ключей ПКН 10. При этом в ПКН 10 производится операция умножения значения
выходного напряжения суммирующего усилителя на ю числовое значение N кода
младших разрядов углового положения вала оС, задаваемого от УЦВМ. Выходное
напряжение ПКН 10 1Ц сравнивается с поступающим на вход блока 11 сравнения
напряжением второго ■' выхода переключателя 6 октантов Цг и на выходе блока 11
сравнения присутствует результирующее напряжение Ц-,, равное
и5 =и2—и+=и2-и3-ц=
- Ц> — [0,7071 (+ 0,4142Цг) ]-М ,    (2)'
30 .........
где N = 0—1 — числовое значение младших
............разрядов входного кода (внут-
................риоктантное значение угла о).
Напряжение Ш с выхода блока сравнения 11 поступает через сервоусилитель 12 35
на вход исполнительного механизма 2, который вращает аналоговый датчик 13
углового положения- вала индукционной следящей системы до тех пор, пока
напряжение рассогласования не станет равным нулю, 40 что будет возможно, когда
© = ср + К-у, где. в —текущее угловое положение вала; — начальная фаза
огибающей напряжения и я.    г
Таким образом, угол (ф + К-^) есть уг-45 ловое положение вала после отработки
следящей системой заданного рассогласования.
При изменении кода УЦВМ в младших разрядах изменяется величина напряжения на
выходе ПКН 10 и следящая система будет отрабатывать появившееся на выходе ю
блока 11 сравнения напряжение до нуля, т. е. исполнительный механизм
развернется на новый угол.
При изменении кода УЦВД) в старших разрядах переключатель.б октантов, управ-
' 55 ляемый регистром о. упршупншя) обеспечивает подключение на влрды следящей
системы напряжений аналогового датчика 13, а преобразователь 9 кодог подает на
ПКН