DE1933189A1 - Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung - Google Patents

Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung

Info

Publication number
DE1933189A1
DE1933189A1 DE19691933189 DE1933189A DE1933189A1 DE 1933189 A1 DE1933189 A1 DE 1933189A1 DE 19691933189 DE19691933189 DE 19691933189 DE 1933189 A DE1933189 A DE 1933189A DE 1933189 A1 DE1933189 A1 DE 1933189A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
input signal
responsive
phase
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691933189
Other languages
English (en)
Inventor
Steiger Richard J
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ampex Corp
Original Assignee
Ampex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ampex Corp filed Critical Ampex Corp
Publication of DE1933189A1 publication Critical patent/DE1933189A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/1418Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with ac amplifier chain
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/18Controlling the angular speed together with angular position or phase
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/18Controlling the angular speed together with angular position or phase
    • H02P23/186Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, I 9 ν 3 Ί Q
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 27,DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
RA/HI
Ampex Corp., Redwood City, Galif. ( V. St. A. )
Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Phasenvers chiebungsstabilisieruiigseinrichtung zum. Empfangen zweier periodischer Einjangssignale und zum Erzeugen zweier phasenverschobener Ausgtrngssignale.
Obwohl sich der Torliegenden Erfindung verschiedene Anwendungsmöglichkeiten "bieten, sieht eine Anwendung phasenverschoben Signale für Servogeschwindigkeits- und -phasensteuersystenie vor, die Sinus- Kosinusffunktionsdrehmelder verv;enden. Ein solches Geschwindig- _ keits- und Phasensteuersystem wurde bereits vorgeschlagen, W » Bei einem solchen System ist es erwünscht, zwei um 90 ° phasenverschobene Signale zu erhalten, die für die Antriebsvielleniieschwindiskeit und Antriebswellenstellung eines zu
■ 909884/1218
BAD ORIGINAL
- 2
steuernden Gerätes bezeichnend sind. 'Der sehr exakte Betrieb solcher IFunkti ons drehmeld er macht ein exaktes Einhalten der Amplituden und der Phasenverschiebung der Zweiphasenausgangssignale erforderlich, die an dem zu steusrnden Gerät entstehen. Gewöhnlich wird ein optisches Tachometer zum nachweis der Antriebsv/ellenstellung verwendet, .das zwei optische Anordnungen umfaßt, die aus einer optischen Scaeibe, Lichtquellen, Photozellen und zugehörigen Linsen und Spiegeln bestehen. Das Tachometer erzeugt zwei periodische Signale mit ungefähr neunzig Grad Phasenverschiebung.. Sin !lachteil des optischen Systems' ist es, daß es häufig eine lang- wierige und schwierige Aufgabe ist,, die relative Phase der zwei Signale. optociechanisch auf genau 90 ° einzu- stellen. Außerdem können während des Betriebes - physikalische Vibrationen, !Demperatursohv/ankungen usw„ ; beim Tachometer auftreten, so daß die statische -relative Phase zwischen den Abtastern variiert. Ohne Kompensation oder Korrektur können in den erzeugten Signalen durch die Veränderung der Position der Sensoren rehler auftreten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine PhasenverscnieLungsstabilisierungseinriciitung· anzugeben, be_i_(ier die oben angeführten Ilachtelle vermieden werden. . . " .
Bei einer Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung der eingangs genannten Art wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Eingangselektroden zum Empfangen eines periodischen Eingangssignalpaares, wobei ein erstes Signal des Paares gegenüber dem zweiten Signal des Paares eine Phasendifferenz aufweist, durch Addiereinrichtungen zum Sapfangen des zweiten Signals und einen Prozentsatz des ersten Signals, wobei die Addiereinrichtungen ein drittes Signal erzeugen, das
909884/1218 BAD
Komponenten des ersten und zweiten Signals enthält, durch Phasendetektoreinrichtungen zum Empfangen des dritten und des ersten Signals, v/obei die Detektoreinrichtungen ein Befehlssignal erzeugen, das für den unerwünschten Anteil des ersten Signals im dritten Signal bezeichnen* ist, durch Steuereinrichtungen, die auf den oteuerbefehl ansprechen und den Prozentsatz des ersten für die Addiereinrichtungen vorgesehenen Signals steuern, und durch Ausgangselelctroden zum Empfangen erster bzw. zweiter auf das erste Eingangssignal und das dritte Signal ansprechender Ausgan^ssignale·
Mit der erfindungsgemäßeη elektronischen Stabilisierungs— einrichtung werden die bereits erwähnten Unzulänglichkeiten überwunden« Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zum Empfang zweier phasenbezogener Signale und zum Erzeugen von zwei phasenversehobenen Signalen geeignet. Ein empfangenes Signal dient als Bezugssignale Ein servogesteuerter Anteil des Bezugssignals v/ird mit dem anderen empfangenen Signal gemischt,, um ein resultierendes drittes Signal zu erzeugen, das -Im Verhältnis zum Bezugssignal phasenverschoben ist. Zum Zwecke1 der Diskussion seien die beiden empfangenen Signale mit A und B bezeichnet und von sinusförmiger Gestalt· Ein Signal, d.h. das Signal A, v/ird als Bezugssignal verwendet. Ein servogesteuerter Prozentsatz des Signals A wird mit dem Signal B gemischt, um ein resultierendes Signal C zu bilden. Das Signal G wird dann von einer Detektorschaltung empfangen, in der die unerwünschten Komponenten des Signals A, die im signal C verbleiben, gegen das Bezugssignal korrelationsnachgev/iesen werden. Diese Information wird zum Steuern des mit B gemischten Prozentsatzes von A verwendet, um die im Signal C enthaltende Komponente des Signals A auf Hull zu reduzieren. Die Signale A uiid Ö -werden zum Egalisieren ihrer Amplituden auf äen gewünschten Setrag in einer
INSPECTED 309884/1218
1933183
Stabilisierungsschaltung aufbereitet.
Mit der elektrischen SignalsystemBinrichtung gemäß der Erfindung werden die mechanischen Einstellungen mininialisiert,, die sonst für zwei zum Erzeugen von Signalen mit einer präzisen Phasendifferenz angeordneter Sensoren notwendig sind. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die Peineinstellungen zwischen den Sensoren mittels der elektronischen !Technik automatisch und rasch "vorgenommen. Außerdem gewährleistet die Einrichtung eine Korrektur von Phasenfehlern über große !Frequenz- (Gesehwindigkeits-) bereiche, eine sofortige Stablisierung nach einem Frequenz- oder Phasenlagewechsel und eine Amplitudenstabilisierung des resultierenden Signals gegenüber einer äußeren Bezugsspannung. Diese Vorteile sind vor allem bei der Verwendung der Einrichtung in einem Vielfachgeschwindigkeitsservosteuersystem, z« B· in magnetischen Bandaufzeichnungsgeräten, erwünscht« Das System kann ferner zum Erhalten einer präzisen Diskriminator- (Frequenz) und BulldurchgangsinfOrmation an Hilfsausgängen verwendet werden,
Yfeitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen sowie ausder Beschreibung von Ausführuhgsbeispielen anhand der Figuren 1 bis 3. .
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Einrichtung gemäß der Erfindung. ■
Figur 2 zeigt eine Schaltskizze einer Stabilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung.
Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Stabilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Sinus— Kosinus Punktionsdrehmelder zur Servosteuerung eines rotierenden Teiles, z.B. eines elektrischen Antriebsmotors»
90 9884/1218 ORIQiNAL INSPECTED
— 5 —
Figur 1 zeigt ein verallgemeinertes und vereinfachtes Blockschaltbild einer Stabilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung, die mit dem Hauptbezugszeichen 1 versehen ist. Mit der im Blockschaltbild dargestellten Einrichtung werden erste und zweite Eingangsimpulse .empfangen, die mit Z.. und B. bezeichnet sind und die eine elektrische Phasendifferenz aufweisen. Die zwei Eingangs signale v/erden von einem Eingangselektrodenpaar 3 und 5 empfangen. Die Eingangselektrode 3 ist mit einer Amplitudenstabilisierungsstufe 7 verbundene Die Eingangselektrode 3 ist außerdem in zwei parallele Ausweichzweige verzweigt, von denen einer zu einer Phasendetektorstufe 9 und der andere zu einer einstellbaren veränderbaren Stufe 11 verläuft, die als veränderbarer Widerstand dargestellt ist. Die variable Stufe ist mit einer Additionsstufe 13 verbunden, von der das B. - Signal außerdem empfangen wird. Der Ausgang des Addierers 13 ist mit dem Phasendetektor 9 und über eine Verzweigung mit der Amplitudenstabilisierungsstufe verbunden. Der Phasendetektor 9 ist mit einer Steuerstufe 17 verbunden, die auf das Ausgangssignal des Detektors 9 anspricht. Das Steuergerät 17 ist mit dem variablen Widerstand 11 gekoppelt» Die Amplitudenstabilisatoren 7 und 15 sind mit zwei Ausgangselektroden und 21 verbunden, die außerdem mit A und B bezeichnet sind.
J1Ur eine kurze Erläuterung der theoretischen Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems unter Betrachtung der Figur 1 kann das A. - Signal dienen. Das Signal A. wird durch eine Stabilisierungsschaltung 7 amplituden-- ' stabilisiert, um an der Elektrode 19 ein Ausgangssignal A zu erhalten. Tor dem Stabilisieren wird ein gewisser Prozentsatz γ des A. - Signals dem B. - Signal im Addierer 13 hinzugefügte Das führt zu einem dritten Signal G, das Teile von A. und B. enthält. Das Signal 0 wird von dem Phasendetektor 9 und dem Amplituden-
.909884/1218
stabilisator 1 5 empfangen.■ Die Komponente von A. des Signals G wird vom Phasendetektor 9 gegen das A. - Signal lcqrrelationsnachgewiesen. Der Detektor liefert ein resultierendes Befehlssignal zum Steuergerät 17, der den Grad des Bezugssignals A. im Signal G bezeichnet« Sine Komponente von A. in dem Signal G wird durch Steuerung der variablen Stufe 11 durch das Steuergerät 17 auf UuIl servogesteuert. Somit weist das Signal G keine Komponente von A. auf, so daß die A- und B- Signale um 90 ° phasenverschoben sind» Die Amplitudenstabilisatoren 7 und 15 gewährleisten die gewünschte Amplitudenstabilisierung. ■ .
Ein detaillierteres Diagramm der Statilisierungseinrichtuns nach Figur 1 ist in Figur 2 dargestellt. In Figur 2 sind die den Blockschaltbildern nach Figur 1 entsprechenden Schaltkreise in mit gestrichelten Linien umgebene Blockschaltbilder eingezeichnet, die mit den gleichen Besugszeichen wie in Figur 1 versehen sind» Das A. — Signal und ein Rückkoppelsignal von einem Funktionoverstärker 33 wird von einem Multiplier 31 empfangene Der Addierer 13 empfängt das Ausgangssignal des Multipliers und das B: - Signal . Das Ausgangssignal des Addierers wird von einer MuItipliereinrichtung empfangen, die zwei Multiplier 37 und 39 umfaßt. Der Multiplier 37 empfängt außerdem die A. - und G- Signale, Der Multiplier empfängt das Produkt des Multipliers 37 und ein anderes Signal*) , das mit dem A. - Signal entsteht. Das A. - Signal wird von einem Differentiator 4I empfangen und zu einem Abtast- und Haltefilter 43 weitergeführt«, Das Filter 43 wird von einem "Markierer" oder Mionostabilen Multivibrator 45 geöffnet, der auf einen „ ITullschwellendetektor 47 anspricht, der das A. - Signal empfängt. Das Ausgangssignal des Filters 43 ist proportional .der Eingangsfrequenz u> von A. und wird deshalb, wenn es zur Servosteuerung der Rotationsge-
909884/1218
schwindigkeit des gesteuerten Gerätes verwendet wird, in den zweiten Eingang des "bereits erwähnten Multipliers 39 eingespeist. '
Der Multiplier 39 liefert ein mit P(t) bezeichnetes Signal und ist mit einer Integrationseinrichtung 53 verbunden, die .wiederum ein mit Q(t) bezeichnetes Ausgangseignal an den Addierer 55 liefert. Der Addierer 55 empfängt außerdem ein Signal vom Funktionsverstärker 57» das dem integrierten Signal hinzugefügt wird. Das vom Addierer 55 herrührende Ausgangssignal wird zu einem Abtast- und Haltefilter 59 und durch den Funktionsverstärker 33 zurück zum Multiplier 31 geleitet. Der Integrator 53 wird durch den "Markierer" oder monostabilen Multivibrator 63;gesteuert. Der Markierer 63 ist mit einem anderen Markierer 65 verbunden, der wiederum mit einem dritten Markierer 67 verbunden ist, der mit dem Markierer 45 gekoppelt ist. Die Markierer 65 und 67 haben mit dem Abtast- und Haltefilter 69 einen gemeinsamen Anschluß,·das sowohl mit dem Abtäst- und Haltefilter 59 als auch mit dem iunktionsverstärker 33 verknüpft ist. Der Markierer 65 ist außerdem mit dem Abtast- und Haltefilter 59 verknüpft. Der Amplitudenstabilisator 7 für A. umfaßt eine Multiplierstufe 81, die zur A- Ausgangselektrode 19 weiterführt. Der Multiplier 81 ist rait einer Tiefpaßfiltersehaltung 83 verbunden, die wiederum mit dem Differentialverstärker 85 verbunden ist. An eine Eingangselektrode des Differentialverstätkers ist ein Amplitudensteuerbezugspotential angelegt. Die andere Eingangselektrode des Differentialverstärkers ist mit einem Abtast- und Haltefilter 89 verbunden, das eine Elektrode mit der A - Elektrode 19 gemeinsam hat. Das filter 89 wird durch, einen Markierer oder monostabilen Multivibrator gesteuert, der mit einer Hullschwellendetektorsehaltung verbunden ist. Der liullBchwellendetektor 93 ist mit dem
OBtQJNALiNSPECTeD &Ö9 8 84 / 1 2 1 8 ·-....: η . ; ·..
Ausgang des Addierers 13 verbunden, so daß die Amplitude von A. an ihren Scheitelwerten gesteuert wird, die gleichzeitig mit dem IJulldurchgang des Signals C auftreten.
Das Ausgangssignal des Addierers 13f d.h. das Signal C, ist außerdem mit der Amplitudenstabilisierungsschaltung gekoppelt, die einen Multiplier 95 umfaßt, der mit der B - Elektrode 21 verbunden ist. Der Multiplier 95 ist mit einem Tiefpaßfilter 97 verbunden, das wiederum mit einem Differentialverstärker 99 verbunden ist. Eine Elektrode des Differentialverstärkers 99 ist mit einer Amplitudensteuerbezugsquelle verbunden, während die andere Elektrode mit einem Abtaet- und Haltefilter 103 verbunden ist. Das Filter 103 wird durch den Markierer oder monostabilen Multivibrator 45 gesteuert, der mit der B- Elektrode 21 verbunden ist. Das Filter 103 spricht auf die liulldurchgänge dee A. - Signals an, die am Scheitelwert dee Signale 0 auftreten. Der Amplitudensteuerungsbezugswert bestimmt die gewünschte AmplitudenhShe.
H1Ur eine theoretische Analyse des Betriebs der Schaltung nach Figur 2 wird angenommen, daß f eine gleichförmige Winkelgeschwindigkeit eines Tachometers darstellt und daß φ = kf\ ist. Die Amplitude und Anfangsphase außer Betracht lassend können die vom Tachometer erzeugten Signale Ain und B. angenommen werden ale Aj_ » sinwt und Bj » cos («at + 0), wobei · die Riasenabweiohung zwischen Ain und Bin ist. Ain wird durch den Multiplier 31tät d«Ä Faktor γ multipliziert und durch den Addierer 13 wird Bj hinzugefügt, eo .daß man ein Signal C « yAin + erhält« C wird dann durch den Multiplier 37 mit multipliziert· Außerdem ist dort ein Signal vorhanden, das proportional u> ist, das die Eingangswinkelfrequenz
U A INSPECTED
909884/1210
repräsentiert, die von .einem .Diskriminator erzeugt wird, der aus "einem Differentiatorkreis .4-1 und dem Filter 43 besteht. Der Differentiator 41 differenziert A. ,· . . so daß ivcos Ui t erhalten wird. Das Filter 43 wird durffih · den i-iullschwellendetQlctor 47 und den monostabilen ·■ · ■ Multi vibrator 45 eingeblendet,, so daß«?cos ä?t an der . ■" '. positiven Steigung des .jlulldurehganges. von A.· abge- . ■ tastet wird, wo cos #/t = 1 ist und -man {u erhält.. Das ■
Signal to wird ,dann zu dem multiplier 39 ■ weitergeleitet* Der I.Iultipller 39 erzeugt dann ein Signal P Ct-) =
Inzwischen betreiben von dem LIuIt!.vibrator 45- erzeugte. Impulse, die »die .positive Steigung, des riJU'lldurQhgaßge;s . ;v. ■ , von A. markieren,- die Zeit Zeichenfolge: der- .... -. ·■ ·- .*. ■■ mono stabilen ivlulti vibratoren 67., -65. und -63. Der .. ;' ..··.. . -.·_.-Multivibrator -67 -zünäet- für- eine kurze ,Zeitdauer,' wird.- ....,-dann :;elöscht ..und mündet -den ,Liultiviurator 65,-.der. v/i.eäer-um für eine kurze .Zeitdauer zündet,· dann gelöscht.wird .. ... · und den Multivibrator 63- zündet... .-De-o?-.' Liultivibrator ver-,· stellt den Integrator 53 sehr nahe"am Beginn der A.Periode. Dann wird, das Signal P(t) bis -zum Ende der A. - Perio.de integriert und das Signal Q(1S). ,erzeugt. Das.·* Signal; Q(t.) v/ird durch den Addierer .55 ;abgetastet· und ■ gespeichert«, Der -Betrieb des Integrators 53 sei . · ..-·..· mathemati-aph. analysiert und-A. als Bezugsslgnal ver-·. , . . ■■ wendet. A(t) = / P(.t) dt
"* Bin (t) J' dt und'
+ fihn rin; in
Q (t) = ω J γ sin US t dt + ω /sin ω t cos ( ώ t + ^ )' dtV *' *
Durch Erv/eitern von cos ( tft "+ B)' ^ 'cos«?t 'cos 0 - siiiiüt. sin θ und Zulassen'von1 t =='T'= -7—- ·'= nächst or Ab ta öt Zeitpunkt ·
■/* 2 W * /t - ■ - - — ■
gilt: Q (Q?) = WY/sin. wv"t "dt + ^cös ^/ älni<; t cö's .^ t dt sin.-iir t: tft und Q (T;); ^ co ( ψ · -" sin #)' / .1Sin ^ t dt •+"ίίί-cos·"^7 sin ftf" ir co'St^f dt* Angenoniuien' /büx Cüt · .cos u> t dt-^gekt^gbgeir iiuai« 'dann gilt: "' '"' ' "" " " '■■'"'■■■-'
Q (T) = 1T ( y - sin0)#
908884/1218
-10-
?0
Das durch 'den letzten"Ausdruck gegebene' bestimmte ■ ; '-*- ' ■ Integral zeigt die Amplitude der sin *i?t- Koupo-nente ' "'--' des Signals G an, die eliminiert v/erden soll» Statt' eines ■ einfachen Abtästens und haitens von Q (t) wird durch den Addierer 55 ei-n" bestimmtes 'Vielfaches /S des letzten gehaltenen Wertes j>e des "vom Pilfer 59' empfangenen Signals- addiert.' Die vom Addierer -55 kommende Suraiie wird dann duröli. das Abtast- und Haltefilter 59 weitergeleitet, um. "die Summe auf den neusten Stand zu bringen-"-, Somit'*ist ' ' das von der Schaltung 59 herrührende Ausgangesignal be- - ' schrieben durchrj^ =βγα+ Q(T). liachdem der mono stabile- ' ' Multivibrator 4-5 gelöscht und der Liul ti vibrator 67 "' "" " ' " gezündet ist, wird mit dem .x-Jbtas-t--iund'rIa"ltefTltor' 6'9 " jetzt γκ abgetastet und ge aalt en, 'd£is' dazu väiHvenaet vä'rd, " ■ - ■ um f in genau derselben T/eane v/ie oben zu "'kalkulieren,' liätiilich
J. = βO +■ Q (2' Ι1denn es' notwendig sein'solite, '""''"" können zusätzliche'Abtast- und ualteschaltung"en" vorge-':" ' '" " sehen v/e'rden. Di·.s" Ergebnis "des Abta'stens", 3ew'erte"ns,'■' '."
Addierens, 'Jiederabtastens usw. i3t die Terrlchtung einer
angenäherten integration der PeMar Q (n'2), um| zu erhalten.-Die Integration v/ird äi'skret' oder "dig-^tüj."""" durchgeführt, so daß hier das. Äquivalent eine's Gleich-' lauf tief paßf liter's, d.h. eines Filters, dessen KLgehsciia'f ten der Eingangsfrequenz folgen", vorhanden ist«, L':i.s ist notwendig, um ein Umschalten auf verschiedene Zeitkonstanteh für verschiedene Geschwindigkeitsbereiclie zu vermeiden»· Schließlich wird j?a niitof( <6>U) multipliziert, um' y- zu . erhalten t daher wird der Ausdruck y- = -^f n so groß wie mögllcll gewählt, um ein' schnei· j.es Binste'i'len von 0 (n-T)" auf'"Hull zu gewährleisten, er rauß ^ genug geiiälten werden^ um Instabilitäten zu vermeiden.
Beide Signale Ö'und Ä.- können" geringe Amplitudenschwarikttiigen'aufweisen, die, obgleich sie nicht groß gdöug sind um die DynaEiik des P
sind,- um die DynaEiik des PhasehstabllisatOrs zu beeinflussen,· für den Yerbratteiier, d.h* den Sinus- Kosinus
9 ο e s a 4 / ti f ö
Funktionsdrehmeluer unerwünscht sein können. Die vorliegende Schaltung gewährleistet daher eine Amplitudenstabilisierung. Am positiven Anstieg des Nulldurchganges von A> ι d.h. wo der Llultivibrator 45 zündet, ist das Signal G maxiaal. Die AmJ)Iitude von C mal einem Korrekturfaktor R werden vom Abtast- und Haltefilter auf Befehl des monostabilen Llultivibrators 45 abgetastet und diese "korrigierte" Amplitude wird mit dem Amplitudensteuerbezugssignal im Differentialkomparator 99 spannungsvergliciien. Jeder Fehler wird zum Korrigieren von R in das Tiefpaßfilter 97 integriert und dann dem Multiplier 95 zugeführt, wo das Fehlersignal und das Signal 0 -vereinigt werden. Ein ähnlicher Prozeß wird zum Stabilisieren von A angewandt. Hierzu werden der das Signal C empfangende Nullschwellendetektor und dae Abtast- und ^altefilter 89» das unter dem Befehl des monostabilen Multivibrators 91 arbeitet, verwendet. Der Multiplier 81 dient al» eine Vereinigungseinriohtung zum Vereinigen des Pehlersignals vom Filter und des Ain- Signals,
Figur 3 zeigt die Stabilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem vorgeschlagenen Servosteuersystetn. Im mit dem Bezugszeichen 200 versehenen Block ist eine optische 'i'achonieteranordnung mit einem Antriebsmotor dargestellt, die die zwei periodischen Signale Α·η und Bin erzeugt. Diese Signale werden von der erfindungsgemäßen Phasenverschiebungsund Amplitudenstabilisierungseinrichtung 1 empfangen. Die Einrichtung 1 liefert die zwei phasenverschobenen Signale A und E , die für die tatsächliche Geschwindigkeit und Phase des Antriebsmotors charakteristisch sind. Ein Zweiphasenoszillator 202 erzeugt zwei sinusförmige, phasenverschobene Signale einer Frequenz, die mit der gewünschten Geschwindigkeit der Arf riebswelle koinzidiert. Ein Signal vom Stabilisator 1 und ein Signal vom Oszillator
909884/1218
« 12 -
werden von einea digitalen Diskriminator 204 empfangen, um festzustellen, ob ein Geschwindigkeitsgleichlauf zwischen der tatsächlichen und der gewünschten Antriebswellengeschwindigkeit vorhanden ist oder nicht. Die Ausgangssignale des Oszillators 202 und des Stabilisators werden außerdem von einer Sinus-Kosinus Punkt ions drehmelderschaltung 206 empfangen. Die Ausgangssignale des Diskriminators 204 und des Funktionsdrehmelders 206 werden von einer Additionsschaltung 208 empfangen, die einen MotorantriebsVerstärker 210 steuert, der mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist. Wenn kein. Geschwindigkeitsgleichlauf vorhanden ist, ist das Ausgangssignal des Diskriminators 20$ das dominierende. Signal und wenn ein Greschwindigkeitsgleichlauf vorhanden ist, dann dominiert das Ausgangssignal des Punktionsdrehmelders 206 und sorgt für Baasenstarrheit.
- Patentansprüche -
90988Α/1^!Ίβ

Claims (1)

  1. η I a 1 i 1 ? Se fe
    ©! ©ines, ©e;g4©44g6kea Mag^a
    ©in
    tin te §n unä
    n 4§§ fpitj
    4§s, f.^
    ta teilt
    Sig
    ©in lef^klggign^l @»g©ug%
    INSPECTED
    » Ia «β
    dveeoa -eiae Awplitudeuatabilisieruaeseiajpioatuag (?)
    Signals ui}d guä 4uft?§ol:it§rfialt§n. at
    a,u:f §is©3? g©wÜag©At©,a
    liariostuag aaefe eine» u§? Auipstteii« 1 Me 31
    g§kinnstiefene"b, daß ©in. AiUBlitucl
    (?i 1p) IUEi Afetagtta ynd steue^a 4©? §n und aw@it§n ÄUSgaagssigaa
    (?) gum Smpfangin 4t
    und. &
    üfn
    (, ) t iai 4±© dem
    gta.l3i.lisittos» (7) lugte^Mtti EoRpaEatereiaf (if) IUB Egipfan.g§n des 2tzuigtu©ll©a§±gRali-und-
    iIi di§ (
    nr-i§Wung (9P) mm 2mpfang§ii du Itiugi« . tu§ii§niigna,i!i und. ting® ifet^gtin. deä .aweiiiee Attsgfm§8sigzi&ls ^UifiMldet is;t? äa.I di© K (}
    §±n t_t|ti@-Piigiia.i liei©?1»! das ,fUff die A Stsugsaipal p
    uit Äai |§iim Stabilisator. (?» 1
    tn. (i1 f |f) eüfeerdaet iind.
    i* augeoi'daetea erstea ©4©r drittea. ·.......
    4§s. leblereigaale». wobei'die eratea
    mit <ä§?· itpufiwtilt atabilieiert i
    1 M® 41 dadwrefe (7t 1
    Ii S i S 4 /1111 . f
    * » 11 «
    ein Einblendeinrichtungspaar (45, 4-7, 9'1» 93) zugeordnet ist, daß die dem ersten Stabilisator (7) zugeordnete Einblendeinrichtung (45» 47) zwischen der ersten Ausgangselektrode (19) und dem auf die Nulldurcligänge des dritten Signals ansprechenden Differentialkomparator (85) angeordnet ist, und daß die dem. zweiten Stabilisator (15) zugeordnete Einblendeinrichtung (91, 93) zwischen der zweiten Ausgangselektrode (21) und dem auf die ITulldurchgänge des ersten Eingangs signals ansprechenden Differentialkomparätor (99) angeordnet ist.
    6· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendetektoreinrichtungen (9) Multiplikationseinrichtungen (37, 39) umfassen, zum Empfangen und zur Produktbildung des ersten Eingangssignals, des dritten Signals und eines auf die Winkelfrequenz des ersten, Eingangssignals ansprechenden Signals, und daß Integrationseinrichtungen (53) dieses Produkt empfangen, über ein Zeitintervall des ersten Eingangssignals integrieren und ein bestimmtes Integral erzeugen, das für den Anteil des ersten Signals iitt dritten Signal bezeichnend ist·
    7· Äinrichtung nach Anspruch 6, dadurch· gekennzeichnet, daß das auf die Winkelfrequenz des ersten Eingangssignals ansprechende Signal in einer Einrichtung erzeugt ist, die einen das erste Eingangssignal empfangenden Differentiatorscnaltkreis (41) und ein Abtast- und Ealtefilter (43) umfaßt, das zum Empfangen des differenzierten Signals und eines auf die Ifulldurchgange des" Ersten Eingangssignals ansprechenden Steuersignals geeignet ist.
    ORIGINAL INSPECTED
    - 16 -
    -/ffi-
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (17) eine Addiereinrichtung (55) umfassen, die mit den Integrationseinrichtungen (53) und einer ersten Abtast- und Halteschaltung (59) verbunden ist, die auf die Hulldurchgänge des ersten Signals anspricht , und ein Signal erzeugt, das für das Befehl&signal während des vorausgehenden Zeitintervalls bezeichnend ist, und daß eine zweite mit der Addiereinrichtung (55) verbundene Abtast- und Halteschaltung (69) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal einen Funktionsverstärker (57) steuert, der mit der Addiereinrichtung (55)
    _verbiinderi_is tA
    ORiQiNAL SHSPECTED
    808884/1218
    - AJ-L e e r s e i t e
    ; : i ?'-\i s h δ 9
DE19691933189 1968-07-09 1969-06-30 Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung Pending DE1933189A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74355568A 1968-07-09 1968-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1933189A1 true DE1933189A1 (de) 1970-01-22

Family

ID=24989236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691933189 Pending DE1933189A1 (de) 1968-07-09 1969-06-30 Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3579268A (de)
BE (1) BE735406A (de)
DE (1) DE1933189A1 (de)
FR (1) FR2012539A1 (de)
GB (1) GB1214416A (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676660A (en) * 1971-06-23 1972-07-11 Hughes Aircraft Co Vector half-angle computer
US3902116A (en) * 1974-04-10 1975-08-26 Ibm Quadrature electronic tachometer
CA1089951A (en) * 1977-05-09 1980-11-18 Bipinchandra V. Gami Electronic system for detecting direction of motion
JPS6039391A (ja) * 1983-08-11 1985-03-01 Ono Sokki Co Ltd 永久磁石形同期モ−タ制御装置
US5646496A (en) * 1994-11-08 1997-07-08 Dana Corporation Apparatus and method for generating digital position signals for a rotatable shaft
US7330326B2 (en) * 2004-03-09 2008-02-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Recordable disk rotational speed error correction circuit
JP4294558B2 (ja) * 2004-08-23 2009-07-15 ソニー株式会社 角度検出信号処理装置
US8932143B2 (en) 2012-10-12 2015-01-13 Mattel, Inc. Control system for a child swing

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028504A (en) * 1958-04-15 1962-04-03 Richard N Close Feedback amplifier type detector circuit
US3241077A (en) * 1961-07-06 1966-03-15 North American Aviation Inc Self-adaptive control system eliminating variable unwanted component
US3270189A (en) * 1961-07-07 1966-08-30 Herbert D Cook Device for determining an angle from a set of orthogonal components
US3358129A (en) * 1964-05-28 1967-12-12 Raytheon Co Electronic trigonometric multiplier
US3414823A (en) * 1965-01-07 1968-12-03 Honeywell Inc Phase sensitive demodulator
US3411093A (en) * 1965-09-02 1968-11-12 Sperry Rand Corp Frequency tracking circuits

Also Published As

Publication number Publication date
GB1214416A (en) 1970-12-02
FR2012539A1 (de) 1970-03-20
US3579268A (en) 1971-05-18
BE735406A (de) 1969-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19502399C2 (de) Verfahren zur Fehlerkorrektur bei einem Positionssensor
EP1001248A2 (de) Verfahren zur Offset-Kalibrierung eines magnetoresistiven Winkelsensors
DE2064656C3 (de) Anordnung zur geophysikalischen Untersuchung bzw. Messung mittels komplexer elektrischer Felder
DE2161541B2 (de) Vorrichtung zur Analog-Digital-Umsetzung von mittels Wandlern gewonnenen Analogsignalen, die periodisch wiederkehrende Exzentrizitäten eines sich drehenden Körpers wiedergeben
DE1933189A1 (de) Phasenverschiebungsstabilisierungseinrichtung
DE102006059258B4 (de) Verfahren zur synchronen Auswertung von Positions-Encodern mit Sinus/Kosinus Signalen und eine nach dem Verfahren arbeitende Schaltung
DE2633476C2 (de)
DE1053593B (de) Anordnung zur Einregelung zweier Wechselspannungen gleicher Frequenz auf Phasen- und Amplitudengleichheit
DE2656131C2 (de) Polarimeter
EP1043569B1 (de) Verfahren zum Offsetabgleich zweier orthogonaler Sensorsignale
DE3918732A1 (de) Verfahren und einrichtung zur interpolation sinusfoermiger messsignale, insbesondere solcher von fotoelektrischen messsystemen
DE1936937A1 (de) Verfahren zum Pruefen optischer Prueflinge und optische Bank zum Durchfuehren des Verfahrens
DE2339496C2 (de) Phasendetektor
EP0916095A1 (de) Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer elektrischen grösse
DE2527375C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines korrigierten Soll-Rechtecksignals
WO2016112903A1 (de) Verfahren und messsignalverarbeitungseinheit zur generierung eines mehrkanaligen messsignals für eine drehzahlmessung sowie sensoreinheit
DE1623783A1 (de) Vorrichtung zur beruehrungslosen Erfassung und Darstellung des Abstandes zwischen einem festen und einem sich bewegenden Teil
DE102016111963A1 (de) Verfahren zum Auswerten eines digitalen Messsignals einer Wirbelstromprüfanordnung
DE102008039333A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur analogen Winkelsignalauswertung
EP0962045B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur geberlosen rotorlagemessung bei asynchronmaschinen mit kurzschlussläufer
DE2454108C2 (de) Schaltungsanordnung zum Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems
DE2520391C2 (de)
DE3218351A1 (de) Sensor
DE19506276A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Interpolation von Sensorsignalen
DE2160087A1 (de) Mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer