DE2857024C3 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE2857024C3 DE2857024C3 DE2857024C3 DE 2857024 C3 DE2857024 C3 DE 2857024C3 DE 2857024 C3 DE2857024 C3 DE 2857024C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- variable
- vector
- output
- circuit arrangement
- multiplier
- 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.)
- Active
Links
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims description 18
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 2
- 102100019443 CD79A Human genes 0.000 description 1
- 101700037975 CD79A Proteins 0.000 description 1
- 240000003247 Erythrina poeppigiana Species 0.000 description 1
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229950008597 drug INN Drugs 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Description
fur die Verarbeitung eines nicht umlaufenden Vektors.
Soll dagegen auch ein umlaufender Vektor berechenbar sein, so kann so vorgegangen werden, daß die erste
Größe am Ausgang eines Gleichrichters abgegriffen ist, dem eine bipolare erste Größe vorgegeben ist
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist ein analoges Rechengerät, das für die Verarbeitung von
nicht umlaufenden oder auch umlaufenden Vektoren insbesondere im Feldkoordinatensystem im Zusammenhang
mit der feldorientierten Regelung einer Drehfeldmaschine geeignet ist Gegenüber bekannten Anordnungen
kommt sie mit wenigen und einfachen Baugliedern aus. Ferner zeichnet sich die Anordnung
dadurch aus, daß die Funktion des integrierten Bausteins (Bildung der Ausgangsgröße (a I)2/c) durch getrennte
Bauglieder, nämlich durch das Dividierftied und das Multiplizierglied, wahrgenommen wird, wobei das
Multiplizierglied dem Dividierglied nachgeschaltet ist. Dadurch ist es möglich, praktisch ohne Mehraufwand
neben der der Betragskoordinate entsprechenden vierten Größe auch die der Winkelkoordinate entsprechende
dritte Größe zu ermitteln. Durch die Trennung in eine Funktion Dividieren und eine Funktion
Multiplizieren ist man beim Aufbau nicht auf einen speziellen integrierten Baustein angewiesen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von 7 Figuren näher erläutert Es
zeigt
F i g. 1 einen Vektor im zweiachsigen kartesischen und im polaren Koordinatensystem,
F i g. 2 eine Ausbildung der Schaltungsanordnung,
Fig.3 eine weitere Ausbildung mit vergrößertem
Arbeitsbereich,
Fig.4 eine Anordnung mit Einzeldarstellung der
verwendeten Bauteile,
Fig.5 zwei Vektoren im kartesischen und polaren
Koordinatensystem,
F i g. 6 eine Zusammenschaltung von zwei erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen,
F i g. 7 den Einsatz einer Anordnung bei einem umlaufenden Vektor.
Nach F i g. 1 sind zwei Größen a 1 und a 2 vorgegeben, die den kartesischen Koordinaten eines
Vektors Inn einem kartesischen Koordinatensystem mit
den beiden Kocrdinatenachsen χ bzw. y entsprechen.
Bei den beiden Größen a 1 und a 2 soll es sich insbesondere um zwei analoge elektrische Größen
handeln, z. B. um die Komponenten des magnetischen Flusses, die bei der feldorientierten Regelung einer
Drehfeldmaschine benötigt werden. Der Vektor I* ist gleichzeitig in einem polaren Koordinatensystem durch
die Winkelkoordinate α und die Betragskoordinate a festgelegt. Die Winkelkoordinate λ beschreibt dabei
den Winkel zwischen dem Vektor ä* und der Koordinatenachse A-. Wird innerhalb gewisser Fehlergrenzen
anstelle der Winkelkoordinate der ungefähr proportionale Tangens des halben Winkels (tg λ/2)
benutzt, so ermöglicht die e'-fmüiM'gsgemäße Schaltung
eine Festlegung des Vektors in Polarkoordinaten (»Koordinatenwandler«). Es stellt sich zunächst die
Aufgabe, aus der ersten und der zweiten Größe a I bzw. a 2 eine dritte und eine vierte Größe zu berechnen, die
ein Maß sind für die Winkelkoordinate α bzw. die Betragskoordinate a. Im folgenden werden die (elektrischen)
Größen genauso bezeichnet wie die entsprechenden Komponenten des Vektors it
Die im folgenden beschriebene Schaltungsanordnung (Koordinatenwandler) ist eine analoge Rechenschaltung,
die auf den bekannten Beziehungen
und
tga/2 = sin«/(l + cos«) (1)
tga/2 = (1 -cos«)/sina (2)
beruht Erweitert man diese Beziehungen (1) und (2) mit dem Betrag a, so erhält man unter Berücksichtigung der
in Fig. 1 angegebenen Beziehungen sin<x=a2/a und
cos α = a l/a die Beziehungen
und
tga/2 = all(a + al)
tga/2 = (a -al)/a2.
Durch Umstellen erhält man aus Gleichung (4) den Betrag α zu
α = al ■ Ig α/2 + a\ .
Man geht nun so vor, daß man zunächst gemäß Beziehung (3) die Größe tg o/2 bildet, wobei der noch
unbekannte Betrag a als bekannt vorausgesetzt und vom Ausgang des Koordinatenwandlers abgegriffen
wird. Aus diesem Ergebnis tga/2 erhält mar gemäß
Gleichung (5) den Betrag a, den man wiederum in die Gleichung (3) eingibt Auf den Gleichungen (3) und (5)
beruht der in F i g. 2 gezeigte Koordinatenwandler 20a, der für die Koordinatenwandlung bei einem nicht
umlaufenden Vektor vorgesehen ist.
Nach F i g. 2 werden dem Koordinatenwandler 20a an einer ersten Eingangsklemme 21 die erste Größe a I
und an einer zweiten Eingangsklemme 22 die zweite Größe a 2 zugeführt. Die erste Größe a 1 ist dabei nur
positiv (z. B. im Bereich von 0 bis 10 V), und die zweite
Größe a 2 kann beide Polaritäten besitzen (z. B. im Bereich —10 V bis -I-10 V). An den Ausgangsklemmen
23 und 24 werden die dritte Größe tg «/2 bzw. die vierte Größe a abgegriffen. Der Koordinatenwandler 20a
enthält ein Dividierglied 25, ein erstes Additionsglied 26, ein Multiplizierglied 27 und ein zweites Additionsglied
28 in der dargestellten Schaltverknüpfung. Mit Hilfe des Dividiergliedes 25 und des ersten Additionsgliedes 26
so wird die dritte Größe tga/2 gemäß Gleichung (3) gebildet. Dazu ist der Dividendeingang mit der zweiten
Größe a 2 und der Divisoreingang mit der Ausgangsgröße des ersten Additionsgliedes 26 beaufschlagt Den
beiden Eingängen des ersten Additionsgliedes 26 wiederum sind die erste Größe a 1 sowie die an der
Ausgangsklemme 24 abgegriffene vierte Größe a zugeführt. Die Ausgangsgröße tg oc/2 des Dividiergliedes
25 wird auf zwei Wegen weitergeleitet. Zum einen ist sie an die Ausgangsklemme 23 geführt, wo sie zur
weiteren Verarbeitung bereitsteht, und zum anderen wird sie dem einen Eingang des Multipliziergliedes 27
zugeleitet. Der andere Eingang dieses Multipliziergliedes 27 wird von der zweiten Größe a 2 beaufschlagt.
Dem Ausgang des Multipliziergliedes 27 ist das zweite Additionsglied 28 nachgeschaltet. Dieses ist auch von
der ersten Größe a I beaufschlagt Die Ausgangsgröße des zweiten Additionsgliedes 28 wiederum ist als vierte
Größe a an die Ausgangsklemme 24 geleitet. Das
Multiplizierglied 27 und das zweite Additionsglied 28 realisieren in der angegebenen Schaltverknüpfung die
Gleichung (5).
Der in Fig.2 dargestellte Koordinatenwandler 20a
ist besonders einfach aufgebaut. Er kommt mit nur wenigen Bauelementen aus. Er liefert gleichzeitig die
beiden Größen tg a/2 und a.
Werden an den Eingangsklemmen 21 und 22 die beiden Größen a 1 und a 2 versehentlich vertauscht, so
zeigt die dritte Größe tg a/2 — unter Beibehaltung der Zugrundelegung der Koordinaten in F i g. 1 - den
Komplementärwinkel (90°-α) an. Gelegentlich kann auch dieser Winkel für eine Weiterverarbeitung von
Interesse sein. Die Vertauschung hat auf die Ermittlung der vierten Größe a keinen Einfluß.
Als Funktionsglieder 25 bis 28 wird man insbesondere entsprechend beschaltete Operationsverstärker heranziehen.
Die Ausgangsgrößen von integrierten Schaltungen dürfen nun aber nur in einem bestimmten
Arbeitsbereich liegen, dessen oberer Grenzwert z. B. 10 V beträgt. Da die einzelnen Ausgangsgrößen im
allgemeinen diesen Grenzwert, der für die weitere Betrachtung auf den Wert 1 normiert sei, nicht
überschreiten dürfen, reicht der Rechenbereich des dargestellten Koordinatenwandlers 20a bezüglich der
dritten Größe tg a/2 nur über einen Bereich von -1 bis +1; d. h. der Winkel α reicht über einen Bereich von
-90° bis +90°. Ordnet man aber der Ausgangsklemme 23 nicht die Größe tg a/2, sondern den Wert K · tg a/2
mit einer Konstanten K< 1 zu, so kann der Rechenbereich auf
< tgrt/2 < +\jK
(6)
erweitert werden. Beispielsweise ergibt sich daraus für K= 0,5 ein Winkelbereich für den Winkel α von -126°
bis +126°,und für /C= 0,33 beispielsweise ergibt sich ein
Winkelbereich von -143° bis +143°.
Die so verallgemeinerten Gleichungen (3) und (5) lauten:
K-tg*/2 = Κ'α2Ι(α + al) (3a)
α = K ■ igo.ß ■ αΙΙΚ + α\. (5a)
Diese Gleichungen (3a) und (5a) führen zu dem in Fig.3 gezeigten Koordinatenwandler 206. Dieser ist
gegenüber dem Koordinatenwandler 20a von Fig.2
durch ein erstes und zweites Proportionalglied 31 bzw. 32 ergänzt Dabei ist das erste Proportionalglied 31 dem
Dividendeingang des Dividiergliedes 25 direkt vorgeschaltet, und das zweite Proportionalglied 32 liegt
zwischen dem Ausgang des Multipliziergliedes 27 und dem einen Eingang des zweiten Additionsgliedes 28. Die
Proportionalitätskonstante des ersten Proportionalgliedes 31 beträgt /ζ und die Proportionalitätskonstante des
zweiten Proportionalitätsgliedes 32 beträgt MK.
Eine gerätetechnische Ausführung des Koordinatenwandlers 20Zj ist in F i g. 4 als Koordinatenwandler 20c
dargestellt
Aus F i g. 4 geht hervor, daß der Koordinatenwandler
20c mit Hilfe von entsprechend beschalteten Operationsverstärkern aufgebaut ist Die einzelnen Funktionsglieder tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig.3.
Der Widerstandswert der einzelnen ohmschen Widerstände ist jeweils unter Zugrundelegung eines Grundwertes
R angegeben. Dieser Grundwert R kann z. B. kOhm betragen.
Das Dividierglied 25 samt erstem Proportionalglied 31 wird durch einen Operationsverstärker gebildet, in
dessen Rückführung die Reihenschaltung aus einem Multiplizierglied 30 und einem Widerstand liegt. Das
Multiplizierglied 30 kehrt an seinem zweiten Eingang das Vorzeichen des eingegebenen Signals um. Der
Widerstand in der Rückführung wirkt als erstes Proportionalglied 31; sein Widerstandswert ist entsprechend
der gewünschten Proportionalitätskonstante K ίο τ\\Κ ■ R/l gewählt.
Die Additionsglieder 26 und 28 sind ebenfalls als Operationsverstärker mit entsprechender Beschaltung
ausgeführt. Erwähnenswert ist hier, daß der zwischen dem Ausgang des Multipliziergliedes 27 und dem
Eingang des zweiten Addiiiönsgiiedes 28 Hegenui.
Vorschaltwiderstand als zweites Proportionalglied 32 dient. Dieser Vorschaltwiderstand hat — entsprechend
der gewünschten Proportionalitätskonstanten MK — den Widerstandswert KR.
Zur Signalaufbereitung liegt zwischen dem Dividierglied
25 und dem Multiplizierglied 27 ein Umkehrverstärker 41. Zum selben Zweck liegt auch zwischen dem
Ausgang des zweiten Additionsgliedes 28 und der Ausgangsklemme 24 ein weiterer Umkehrverstärker 42.
Dieser enthält noch einen Glättungskondensator in der Rückführung, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.
Mit zwei Koordinatenwandlern gemäß Fig.3 läßt
sich bei eits die Aufgabe lösen, die Beträge a, b und die Winkeldifferenz (tx-ß) zweier nicht umlaufender
Vektoren äTFaus den entsprechenden Komponenten
al, a2 bzw. bi, b2 zu bestimmen. Das wird im
folgenden anhand der F i g. 5 und 6 verdeutlicht
In F i g. 5 sind die kartesischen und die polaren Koordinaten der beiden Vektoren ä*und 27 dargestellt
Nach F i g. 6 sind zwei Koordinatenwandler 2Odund 2Oe
vorgesehen, die wie der Koordinatenwandler 20ό in F i g. 3 aufgebaut sind. An den Eingangsklemmen 51 und
52 des Koordinatenwandlers 2Od sind die erste bzw. zweite Größe a 1 bzw. a 2 vorgegeben, und an den
Eingangsklemmen 6i und 62 des Koordinatenwandlers 2Oe sind die erste und zweite Größe b 1 bzw. b 2
vorgegeben. An den Ausgangsklemmen 54 bzw. 64 können gemäß der Schilderung zu F i g. 3 die Beträge a
bzw. b abgegriffen werden. An der Ausgangsklemme 53 des Koordinatenwandlers 2Od tritt die Größe K ■ tg a/2
und an der Ausgangsklemme 63 des weiteren Koordinatenwandlers 2Oe tritt die Größe K ■ tg ß/2 auf. Diese
beiden Größen werden einem Subtraktionsglied 65 zugeführt und voneinander subtrahiert An der Aus-σ&ησ5Μεηιπιβ
66 dieses Subtraktions^licdcs 65 wird
eine Ausgangsgröße c abgegriffen.
Die Ausgangsgröße c ergibt sich durch Differenzbildung zu
= K{tgxß-tgßß)
= IC tgfcx/2 - ßß) (1 + tg a/2 · tg ßß) ■ (8)
Handelt es sich z. B. bei dem Winkel α um einen
Istwert und bei dem Winkel β um einen Sollwert, so gilt:
(9)
Da also die Soll-Ist-Differenz um den Wert Null arbeitet, kann die Nichtlinearität der Tangensfunktionen
mit guter Näherung vernachlässigt werden.
Unter Berücksichtigung dieser Bedingung ergibt sich:
c = 0,5·Κ(α -fi)(] + tg a/2-Ig/i/2). (10)
Der zweite Klammerausdruck stellt einen Verstärkungsfaktor dar, der von der absoluten Größe der
Winkel κ und β abhängt. Dieser Verstärkungsfaktor
führt zu einer zunehmenden Verstärkung der Soll-Ist-Differenz
bei größeren Winkeln ot, ß. Für <x=j9 = 90°
ergibt sich gerade ein Verstärkungsfaktor 2. Diese Verdoppelung der Ausgangsgröße c stört in vielen
Fällen nicht.
Die Größe tg a/2 ist bekanntlich in einem recht weiten Bereich mit guter Näherung proportional zum
Winkel cc. Die dritte Größe tga/2 und Ktgtx/2 der
Koordinatenwandler 20a bzw. 20b nach F i g. 2 und 3 kann also jeweils als ein direktes Maß für den Winkel α
angesehen werden.
Einem Koordinatenwandler (vgl. Fig.4) kann auch
ein (nicht gezeigtes) Differenzierglied nachgeschaltet sein. Auf diese Weise läßt sich die zeitliche Ableitung «
eines Winkels « ermitteln.
Bisher war davon ausgegangen worden, daß der umzuwandelnde Vektor Ttund/oder Fein nichtumlaufender
Vektor ist. Wenn der umzuwandelnde Vektor a in Fig. 1 jedoch ein umlaufender Vektor ist, kann man
durch Gleichrichtung der ersten Größe a 1 die linke Halbebene des Diagramms in die rechte Halbebene
spiegeln. Dadurch erreicht man, daß der Wandler (Fi g.3 bei K= 1) auch bei einem umlaufenden Vektor a
nur im Bereich von -90° bis +90° arbeitet. Der gespiegelte Vektor ΊΓ'hat den gleichen Betrag a wie der
Vektor ä; seine Winkelgeschwindigkeit i ist jedoch entgegengesetzt zu der des Vektors Έ
Durch eine Schaltungsanordnung gemäß Fig.7 können der Betrag a und gleichzeitig auch eine der
wirklichen Winkelgeschwindigkeit i' proportionale Größe ω eines umlaufenden Vektors T bestimmt
werden. Hierbei wird wiederum ein Koordinatenwandler 80 in der erläuterten Ausführung verwendet. Die
erste Größe a I' kann vorliegend voraussetzungsgemäß (wie die zweite Größe a 2) beide Polaritäten besitzen.
Sie wird mit Hilfe eines Gleichrichters 131 in die
ίο unipolare (nur positive) erste Größe a I überführt. Im
vorliegenden Fall steht wiederum der Betrag a . unmittelbar an der Ausgangsklemme 24 des K/P- Wandlers
80 an. Die Winkelgeschwindigkeit «' wird durch eine eingangsorientierte Wechselrichtung der differenzierten
Winkelgröße ά gewonnen. Dazu ist der Ausgangsklemme 83 ein Differenzierglied 132 und eine
nachfolgende Wechselrichtungsschaltung 134,135 nachgeschaltet. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um
einen Umschalter 134, mit dessen Hilfe die Ausgangsgröße u des Differenziergliedes 132, die einer Hilfswinkelgeschwindigkeit
ά proportional ist, direkt oder nach Umpolung über ein Umkehrglied 135 weitergeleitet
wird. Der Umschalter 134 wird über einen Kippverstärker 136, der das Vorzeichen der ersten Größe a Γ
bestimmt, in Abhängigkeit von der Polarität der bipolaren ersten Größe a Γ umgeschaltet. Dem
Ruhekontakt des Umschalters 134 ist noch ein Glättungsglied 137 nachgeschaltet, an dessen Ausgang
138 die der Winkelgeschwindigkeit ά proportionale Größe ω abgegriffen ist. Ist die wahre Winkelgeschwindigkeit
ά. konstant, so ist die ihr proportionale Größe ω
eine Gleichgröße, während die Ausgangsgröße u eine Wechselgröße ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
•30 235/497
Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer ersten und einer zweiten vorgegebenen Größe, die
den kartesischen Koordinaten eines Vektors entsprechen, in eine dritte und eine vierte Größe, die
dem Tangens des halben Winkels und dem Betrag des Vektors entsprechen, bei der die zweite Größe
dem Dividendeneingang eines Dividiergliedes, die erste Größe zusammen mit der vom entsprechenden
Ausgang der Schaltungsanordnung rückgeführten vierten Größe einem ersten Additionsglied und die
Ausgangsgröße des ersten Additionsgliedes dem Divisoreingang des Dividiergliedes zugeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplizierglied (27) und ein zweites Additionsglhd (28)
vorgesehen sind, daß die Ausgangsgröße (tg a/2) des Dividiergliedes (25) zum einen als dritte Größe
(tga/2) abgegriffen und zum anderen dem einen ^Eingang des Multipliziergliedes (27) zugeführt ist,
daß der andere Eingang des Multipliziergliedes (27) von der zweiten Größe (a 2) beaufschlagt ist, daß
dem zweiten Additionsglied (28) die erste Größe (al) und die Ausgangsgröße des Multipliziergliedes
(27) zugeführt sind, und daß die Ausgangsgröße des zweiten Additionsgliedes (28) zum Ausgang für die
vierte Größe (^geführt ist (F i g. 2,3 und 4).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Größe (a2) dem
Dividendeneingang des Dividiergliedes (25) über ein erstes Proportionalglied (31) und daß die Ausgangsgröße
des Multipliziergliedes (27) dem zweiten Additionsglied (28) über ein zweites Proportionalglied
(32) zugeführt ist (F i g. 3 und 4).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Schaltungsanordnung
[2Od) gleicher Ausgestaltung vorgesehen ist, dem eine weitere erste und eine weitere zweite
Größe (b\, b2) vorgegeben sind, die den kartesischen Koordinaten eines weiteren Vektors (b)
entsprechen, und daß die dritten Größen (K ■ tg a/2, K ■ tg ß/2) beider Schaltungsanordnungen (20d, 2OeJ
einem Subtraktionsglied (65) zugeführt sind, dessen Ausgangsgröße (c) als Signal für dieJDifferenz (α — jS)
der Winkel beider Vektoren (ät ~S) abgegriffen ist
(F ig. 6).
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Funktionsglieder jeweils Operationsverstärker vorgesehen sind (F i g. 4).
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Umwandlung eines umlaufenden
Vektors, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Größe (a I) am Ausgang eines Gleichrichters (131)
abgegriffen ist, dem eine bipolare erste Größe (a Y) vorgegeben ist (F i g. 7).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß d'.e der Winkelkoordinate (α)
proportionale Größe über ein Differenzierglied (132) geführt ist, dem eine Schaltung (134, 135) zur
eingangsorientierten Wechselrichtung nachgeschaltet ist, an deren Ausgang (137) ein der Winkelgeschwindigkeit
(α) proportionales Signal (ω) abgegriffen ist (F i g. 7).
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer ersten und einer zweiten
vorgegebenen Größe, die den kartesischen Koordinaten eines Vektors entsprechen, in eine dritte und eine
vierte Größe, die dem Tangens des halben Winkels und dem Betrag des Vektors entsprechen. Dabei ist die
zweite Größe dem Dividendeneingang eines Dh'idiergliedes, die erste Größe zusammen mit der vom
entsprechenden Ausgang der Schaltungsanordnung rückgeführten vierten Größe einem ersten Additionsglied und die Ausgangsgröße des ersten Additionsgliedes
dem Divisoreingang des Dividiergliedes zugeführt
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-PS 20 12 781 als Teil eines Koordinatenwandlers
bekannt, der aus den eingegebenen kartesischen Koordinaten eines Vektors über die Berechnung des
Vekforbetrages und dec Tangens des halben Winkels, den die ;er Vektor mit der x-Koordinate einschließt, die
Polarkoordinaten dieses Vektors berechnet Ein derartiger Koordinatenwandler wird für verschiedene Zwecke
benötigt, beispielsweise für die feldorientierte Regelung einer Drehfeldmaschine. Zur Verarbeitung von Vektorgrößen
stehen bislang auch die Rechenbausteine Vektoranalysator (z.B. DE-PS 19 41312, Fig. 5) und
Vektordreher (z.B. DE-PS 19 41312, Fig. 6) zur Verfügung. Diese Rechenbausteine sind zur Verarbeitung
von umlaufenden und nichtumlaufenden Vektoren geeignet. Sie erfordern jedoch einen verhältnismäßig
hohen Geräteaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für die Verarbeitung eines Vektors eine Schaltungsanordnung
anzugeben, die sich durch geringen Geräteaufwand auszeichnet. Sie soll es also ermöglichen, aus den
kartesischen Koordinaten eines vorgegebenen Vektors den Tangens des halben Winkels und den Betrag des
Vektors zu berechnen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer eingangs erwähnten Schaltungsanordnung gelöst, bei
der ein Multiplizierglied und ein zweites Additionsglied
■to vorgesehen sind. Die Ausgangsgröße des Dividiergliedes
ist zum einen als dritte Größe abgegriffen und zum anderen dem einen Eingang des Multipliziergliedes
zugeführt Der andere Eingang des Multipliziergliedes ist von der zweiten Größe beaufschlagt. Dem zweiten
Additionsglied sind die erste Größe und die Ausgangsgröße des Multipliziergliedes zugeführt und die
Ausgangsgröße des zweiten Additionsgliedes ist zum Ausgang für die vierte Größe geführt.
Diese erfindungsgemäße Anordnung stellt bereits ein Grundgerät eines Kcordinatenwandlers dar. Sie bildet aus den kartesischen Koordinaten eines Vektors den Betrag und den Tangens des halben Winkels als eine winkelähnliche Größe. Mit einem solchen sogenannten K/PT- Wandler (K für »kartesisch«, PT für »polar-tangens«), der sehr einfach aufgebaut ist, können bestimmte Aufgaben schon zufriedenstellend gelöst werden. Der Arbeitsbereich liegt hierbei zwischen +90° und —90°. Zur Erweiterung des Arbeitsbereichs kann vorgesehen sein, daß die zweite Größe dem Dividendeingang des
Diese erfindungsgemäße Anordnung stellt bereits ein Grundgerät eines Kcordinatenwandlers dar. Sie bildet aus den kartesischen Koordinaten eines Vektors den Betrag und den Tangens des halben Winkels als eine winkelähnliche Größe. Mit einem solchen sogenannten K/PT- Wandler (K für »kartesisch«, PT für »polar-tangens«), der sehr einfach aufgebaut ist, können bestimmte Aufgaben schon zufriedenstellend gelöst werden. Der Arbeitsbereich liegt hierbei zwischen +90° und —90°. Zur Erweiterung des Arbeitsbereichs kann vorgesehen sein, daß die zweite Größe dem Dividendeingang des
bo Dividiergliedes über ein erstes Proportionalglied und
daß die Ausgangsgröße des Multiplizierg'.edes dem zweiten Additionsglied über ein zweites Proportionalglied
zugeführt ist.
Durch Abwandlung des Koordinatenwandlers mit Hilfe der erwähnten Proportionalglieder kann der
Arbeitsbereich auf den Bereich von +130° bis -130° vergrößert werden.
Die bisher erwähnten Anordnungen eignen sich nur
Die bisher erwähnten Anordnungen eignen sich nur
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60016139T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Strommessung | |
EP0043973A1 (de) | Drehfeldmaschinenantrieb mit einer umrichtergespeisten Drehfeldmaschine und einer mit zwei Wechselspannungsintegratoren und einer Rechenmodellschaltung verbundenen Umrichtersteuerung | |
DE3034251A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln des laeuferwiderstandes einer asynchronmaschine | |
DE10112352A1 (de) | Anordnung zur Winkelmessung | |
DE2054546C3 (de) | Anordnung zur Erkennung von Bildmustern | |
AT392177B (de) | Vorrichtung zur erfassung der momentanleistung an einer phase eines wechselrichters mit vorgegebener eingangsgleichspannung, insbesondere eines pulswechselrichters | |
DE3631285A1 (de) | Anordnung zur einstellung eines analogen widerstands auf einen waehlbaren, digital vorgebbaren wert | |
DE3120319C2 (de) | Verfahren zur Ermittlung eines Bezugssignals für den Näherungswert des Betrages eines Vektors und Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2857024C3 (de) | ||
DE2816661C3 (de) | Koordinatenwandler zur Umwandlung von kartesischen VektorgröBen in polare Vektorgrößen | |
DE2743661A1 (de) | Gleichstrommotor mit mehrphasiger staenderwicklung und durch winkelstellungsgeber gesteuerter elektronischer kommutierungseinrichtung | |
DE3830410A1 (de) | Aktivfilter-signaleinstellschaltung | |
EP0019139B1 (de) | Pulsbreiten-Mehrfachmultiplizierer | |
DE2857024B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Umwandlung der kartesischen Koordinaten eines Vektors in den Betrag und den Tangens des halben Winkels | |
DE102019210652A1 (de) | Verfahen und Vorrichtung zur Stromerfassung unter Verwendung eines Operationsverstärkers | |
DE2816614C2 (de) | Koordinatenwandler zur Umwandlung von polaren Vektorgrößen in kartesische Vektorgrößen | |
DE2637175B2 (de) | Einrichtung zur Erfassung des Betrags und des Phasenwinkels eines ebenen Vektors | |
DE3242316A1 (de) | Vorrichtung zur versorgung eines elektrischen verbrauchers mit einer hohen gleichspannung | |
DE3036658C2 (de) | Schaltungsanordnung zur proportional-integralen Drehzahlregelung einer von einem Elektromotor angetriebenen Arbeitsmaschine mit veränderlicher Belastung | |
DE1269166B (de) | Digital-Analog-Umsetzer zur Erzeugung von dem Sinus bzw. dem Cosinus eines digital dargestellten Winkels proportionalen Analogwerten | |
DE4403077A1 (de) | Schaltungsanordnung für einen Wechselstromwandler und Verfahren zum Betrieb | |
DE102022107844A1 (de) | Verfahren zum Ermitteln einer manuellen Betätigung einer kapazitiven Sensorvorrichtung, Computerprogrammprodukt und Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln einer manuellen Betätigung einer kapazitiven Sensorvorrichtung | |
DE2102981C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Umformung eines Drehwinkels in eine proportionale Gleichspannung | |
CH620999A5 (en) | Circuit arrangement for determining the electric power supplied to a three-phase load | |
DE3139136A1 (de) | Vorrichtung zum bestimmen der frequenz elektrischer wechselgroessen, insbesondere einer drehfeldmaschine |