CS244967B1

CS244967B1 - Connection evaluating the angular velocity of revolving rotor in the phase transducer by phase suspension

Info

Publication number: CS244967B1
Application number: CS844866A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Gazak; Jozef Buday
Original assignee: Lubomir Gazak; Jozef Buday
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS486684A1

Abstract

Zapojenie pre vyhodnocovanie velkosti uhlovej rýchlosti fázového meniča pomocou fázového závěsu sa týká oboru regulovaných pohonov a rieši problematiku minimalizácie počtu snímačov potřebných pre funkciu polohových servopohonov. Minimalizácia spočívá v náhradě snímača rýchlosti elektronickým obvodom, ktorý vytvára signál úměrný okamžitej uhlovej rýchlosti vo formě analogového signálu, číslicového signálu, impulzného signálu s rozlišením zmyslu otáčania. Podstata riešenia spočívá vo vyhodnotení a spracovaní fázovej odchýlky medzi výstupným signálom z fázového meniča a výstupným signálom z fázového závěsu. Zapojenie je možné použit v polohových servopohonoch určených pře robotické systémy, obrábacie stroje, palubně mechanizmy a v lubovolných pohonoch na vyhodnocovacie rýchlosti.Size evaluation connection angular velocity of the phase changer by phase lock is related to the regulated domain drives and addresses the issue of minimization the number of sensors needed for the function position actuators. minimization consists of replacing the electronic speed sensor a circuit that generates a signal proportional to the instantaneous angular velocity v analog signal, digital signal, pulse signal with sense resolution rotation. The essence of the solution lies in phase deviation evaluation and processing between the output signal from the phase changer and the output signal from the phase lock. Wiring can be used in positioning servo drives designed for robotic systems, machine tools, deck mechanisms and any evaluation drives speed.

Description

Vynález sa týká zapojenia pre vyhodnocovanie velkosti uhlovej rýchlosti otáčania rotora fázového meniča pomocou fázového závěsu.The invention relates to a circuit for evaluating the magnitude of the angular rotational speed of a phase converter rotor by means of a phase lock.

V súčasnosti používané polohové servosystémy, ktoré používajú pre snímanie polohy fázové meniče, využívajú pre snímanie skutočnej uhlovej rýchlosti tachodynamo, alebo' sa signál o skutočnej hodnotě rýchlosti otáčania získává meraním dížky periody výstupného signálu z fázového meniča. Ak sa použije na snímanie rýchlosti tachodynamo, pribúda další snímač a sú problémy s mechanickým upevněním snímačov na hriadel motora hlavně pri pohonoch malých výkonov, zhoršuji! sa regulačně vlastnosti pohonov a samozřejmé narastá cena pohonu a pri číslicových regulátoroch rýchlosti je potřebný analogovo číslicový převodník. Ak sa vyhodnocuje skutočná rýchlosť otáčania rotora fázového meniča meraním dížky periody výstupného signálu z fázového meniča, zanáša sa do regulovanej sústavy nelínearita, ktorú sposobuje hyperbolická závislost velkosti periódy výstupného signálu fázového merania na frekvencil otáčania rotora fázového meniča.The position servo systems currently used, which use phase transducers for position sensing, use tachodynamo to sense the actual angular velocity, since the actual rotational speed signal is obtained by measuring the length of the output signal from the phase transducer. If tachodynamo is used for speed sensing, an additional sensor is added and there are problems with mechanical mounting of the sensors on the motor shaft, especially in low power drives, I worsen! With the regulation characteristics of the drives and of course the price of the drive increases and for digital speed controllers an analog-to-digital converter is needed. If the actual rotational speed of the phase converter rotor is evaluated by measuring the length of the phase converter output signal period, the nonlinearity caused by the hyperbolic dependence of the magnitude of the phase measurement output signal period on the frequency converter rotor rotation frequency is entered into the controlled system.

Tieto nedostatky odstraňuje zapojenie obvodu pre vyhodnotenie uhlovej rýchlosti zo signálu fázového meniča pomocou fázového závěsu podlá vynálezu, ktorého· podstata spočívá v tom, že výstup z fázového meniča je připojený na prvý vstup fázového komparátora a na prvý vstup vyhodnocovača znamienka rýchlosti. Výstup z fázového komparátora je připojený na nulovací vstup čítača, do ktorého súčasne vstupujú hodinové impulzy. Výstup čítača je spojený so vstupom registra. Výstup registra je spojený so vstupom číslicovo frekvenčného prevodníka a jeho výstup je spojený so· vstupom frekvenčně fázového prevodnika. Výstup frekvenčně fázového prevodnika je spojený s druhým vstupom vyhodnocovača znamienka rýchlosti a s druhým vstupom fázového· komparátora. Výstupy generátora hodinových impulzov sú súčasne připojené tiež na ovládací vstup registra na ovládací vstup číslicovo frekvenčného prevodnika a na ovládací vstup frekvenčně fázového prevodníka. Výstup z registra je připojený na prvý vstup číslicovo analogového· prevodníka na ktorého druhý vstup je súčasne připojen výstup z vyhodnocovača znamienka rýchlosti.These drawbacks are eliminated by the connection of the angular velocity evaluation circuit from the phase changer signal by means of a phase lock according to the invention, which is characterized in that the output of the phase changer is connected to the first input of the phase comparator and to the first input of the speed sign evaluator. The output of the phase comparator is connected to the reset input of the counter, which is simultaneously receiving clock pulses. The counter output is connected to the register input. The output of the register is connected to the input of the digital-frequency converter and its output is connected to the input of the frequency-phase converter. The output of the frequency-to-phase converter is connected to the second input of the speed sign evaluator and to the second input of the phase comparator. The outputs of the clock pulse generator are also connected to the control input of the register, to the control input of the digital-frequency converter and to the control input of the frequency-phase converter. The output from the register is connected to the first input of the digital-to-analog converter to which the second input is simultaneously connected the output of the speed sign evaluator.

Hlavně výhody zapojenia obvodu vyhodnocovania velkosti uhlovej rýchlosti Otáčania rotora fázového meniča pomocou fázového; závěsu, podlá tohto vynálezu spočívajú v tom, že odstráňujú z regulačnej štruktúry přídavný snímač rýchlosti a v systémoch, kde sa na snímanie rýchlosti používá fázový měnič odstraňuje nelinearltou. Ďalšou výhodou zapojenia podlá predmetu vynálezu je, že súčasne sa získá informácia o rýchlosti v tvare šírkovo modulovaného·, číslicového·, impulzného a analogového signálu. Převodová charakteristika je lineárna.In particular, the advantages of engaging the angular velocity evaluation circuit rotate the phase converter rotor by phase; The hinge according to the invention consists in removing an additional speed sensor from the control structure and in systems where a phase converter is used for speed sensing by removing non-linearity. Another advantage of the circuitry according to the invention is that at the same time speed information is obtained in the form of width modulated, digital, pulse and analog signals. The transmission characteristic is linear.

Na pripojenom výkrese je příklad zapojenia obvodu pre vyhodnocovanie velkosti uhlovej rýchlosti otáčania rotora fázového meniča pomocou fázového závěsu zo signálu fázového meniča podlá vynálezu.In the attached drawing, an example of a circuit for evaluating the magnitude of the angular rotational speed of a phase converter rotor using a phase lock from a phase converter signal according to the invention is shown.

Zapojenie obvodu pre vyhodnocovanie velkosti uhlovej rýchlosti otáčania rotora fázového meniča pomocou fázového závěsu zo signálu fázového meniča je tvořené nasledujúcimi blokmi. Fázovým ikomparátorom 2 a vyhodnocovačom znamienka rýchlosti 3, do ktorých vstupuje signál z výstupu 1 fázového meniča, ďalej výstup fázového komparátora 2 je spojený so vstupom čítača 4, ktorého výstup je spojený so vstupom registra 5. Výstup registra 5 je spojený so vstupom číslicovo frekvenčného prevodníka 6. Výstup z tohto bloku je připojený na vstup frékvenčne fázového prevodnika 7, ktorého výstup je spojený so vstupom fázového komparátora 7, ktorého výstup je spojený so vstupom fázového komparátora 2 a vyhodnocovača znamienka 3. Do vstupov blokov 4, 5, 6 a 7 je připojený signál z generátora hodinových impulzov 9.The connection of the circuit for evaluating the magnitude of the angular rotational speed of the phase converter rotor by means of a phase lock from the phase converter signal consists of the following blocks. The phase comparator 2 and the speed sign evaluator 3, to which the signal from the output 1 of the phase converter is input, the output of the phase comparator 2 is connected to the input of the counter 4, the output of which is connected to the input of register 5. 6. The output of this block is connected to the input of the phase-to-phase converter 7, the output of which is connected to the input of the phase comparator 7, the output of which is connected to the input of the phase comparator 2 and the sign evaluator 3. connected signal from clock generator 9.

Činnost' zapojenia obvodu pre vyhodnocovanie velkosti uhlovej rýchlosti otáčania rotora fázového meniča pomocou fázového závěsu zo signálu fázového meniča podlá vynálezu znázorněného na výkrese je nasledujúca.The operation of the circuit for evaluating the magnitude of the angular rotational speed of the phase converter rotor using a phase lock from the phase converter signal of the invention shown in the drawing is as follows.

Výstup 1 z fázového meniča sa vo fázovom komparátore 2 porovnává s výstupným signálom frekvenčně fázového prevodnikaThe output 1 of the phase converter in the phase comparator 2 is compared with the output signal of the frequency converter

7. Na výstupe fázového komparátora je šírkovo modulovaný signál, ktorého· šířka impulzu sa mění priamo úměrně rýchlosti otáčania rotora fázového meniča. Počas šířky Impulzu výstupného signálu z fázového komparátora sa načítavajú hodinové Impulzy 9 do čítača 4. Na jeho výstupe je číslo priamo úměrně rýchlosti. Výstup čítača sa přepíše hodinovým impulzom do registra 5, ktorého výstup je připojený do číslicovo analogového· prevodnika 8, do ktorého je připojený výstupný signál z bloku 3, ktorý udává zmysel otáčania rotora snímača a do číslicovo frekvenčného prevodnika 6, na ktorého výstupe je impulzný signál s frekvenciou priamo úměrnou skutočnej hodnotě rýchlosti. Výstup bloku 6 je cez frekvenčně fázový převodník 7 spojený s fázovým ikomparátorom 2 a s vyhodnocovačom znamienka 3. Uvedené zapojenie podlá vynálezu sa može použit v regulačných štruktúrach, kde je požadovaná přesná regulácia polohy a rýchlosti pri použití minimálneho počtu snímačov. Taktiež je toto zapojenie vhodné pre vyhodnotenie skutočnej rýchlosti v zariadeniach pracujúcich v ťažkých prevádzkách, kde sa použitie tachodynama vylučuje.7. At the output of the phase comparator there is a width modulated signal whose pulse width varies directly in proportion to the rotational speed of the phase converter rotor. During the pulse width of the output signal from the phase comparator, the hour pulses 9 are read into counter 4. At its output, the number is proportional to the speed. The counter output is written by clock pulse to register 5, the output of which is connected to a digital-to-analog converter 8, to which the output signal from block 3, which indicates the sense of rotation of the sensor rotor, is connected to digital-to-digital converter 6 with a frequency proportional to the actual velocity value. The output of the block 6 is connected via a frequency converter 7 to a phase coil 2 and a sign evaluator 3. Said circuit according to the invention can be used in control structures where precise position and speed control is required using a minimum number of sensors. It is also suitable for evaluating actual speed in heavy duty equipment where the use of tachodynamics is excluded.

Claims

Wiring for evaluating the magnitude of the angular rotational speed of the phase converter rotor by means of a phase lock, characterized in that the output (1) of the phase converter is connected to the first input of the phase comparator (2) and to the first input of the speed sign evaluator (3). the phase comparator (2) is connected to the input of the counter (4), the output of which is connected to the input of the register (5) and the output of this register is connected to the input of the frequency converter (6); (7), the output of which is connected to the second input of the speed sign (3) and the second input of the phase comparator (2),

OF THE INVENTION wherein the outputs of the clock pulse generator (9) are connected to the control input of the counter (4), the control input of the register (5), the control input of the digital converter (6J) and the control input of the frequency phase converter (7j) (5) is connected to the first input of the digital-to-analog converter (8j), the second input of which is connected to the output of the speed sign evaluator (3), the output of the digital-to-analog converter (8) being an analog output; the output, the output from the speed sign evaluator (3) forms the sign, and the output from the digital-frequency converter (6) forms the frequency output of the wiring.