SU1123037A1 - Тригонометрический функциональный преобразователь - Google Patents

Abstract

1. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий вращакнцийс  трансформатор, ротор которого механически соединен с входным валом, коммутатор, три группы информационных входов которого соединены соответственно со статорной, синусной и косинусной обмотками вращающегос  трансформатора, группа управл ющих входовподключена к соответствующим выходам блока задани  вида функции, первый выход коммутатора через первый выпр митель соединен с первым входом блока делени , выход которого  вл етс  выходом преобразовател , второй выход коммутатора соединен с входом второго выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса воспроизводимых функций, преобразователь содержит блок выбора участка аппроксимации , сумматор и переключатель,при этом выходы первого и второго вьшр мителей соединены с соответствующими входами блока выбора участка аппроксимации и с информационными входами/ сумматора, выходы блока выбора участка аппроксимации соединены с соответствующими входами изменени  весовых коэффициентов сумматора,, выход сумматора и выход второго выпр мител  через переключатель соединены с вторым (Л входом блока делени . 2, Преобразователь по п. 1, о тличающийс  тем, что блок выбора участка аппроксимации содер§ жит группу делителей напр жени  и группу компараторов по числу участков аппроксимации, при этом первые входы компараторов объединены и под-, со ключены к первому входу блока, второй X) вход которого соединен с входами деэ х лителей напр жени , выход каждого из которых соединен с вторым входом соот ветствующего компаратора, выходы ком параторйв  вл ютс  выходами блока.

Description

1 Изобретение относитс  к анапоговой вычислительной технике и может быть использовано дл  получени  линейной и тригонометрических функций угла поворота вала, механически св занного с ротором вращающегос  трансформатора. Известно устройство, содержащее вращающийс  трансформатор, ротор которого механически соединен с входным валом, два выпр мител , блок умн жени  и операционный усилитель, вход которого подключен к выходам второго выпр мител  и блока умножени , а выход - к первому входу блока умножени и к выходу устройства, входы первогб и второго выпр мителей соединены с синусной и статорной обмотками вращающегос  трансформатора, а выход первого выпр мител  - с вторым входом блока умножени  lj . Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченность его функциональных возмбжностей, так как оно во прои водит только косекансную функциональную зависимость. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее вращающийс  тран форматор, ротор которого механически соединен с входным валом, коммутатор три группы информационных входов которого соединены соответственно со статорной синусной и косинусной обмоТками вращающегос  трансформатора группа управл ющих входов подключена к соответствующим выходам блока задани  Bjma функции, а выходы соединены с входами первого и второго вы пр мителей, и блок делени , входы которого подключены к выходам первого и второго выпр мител  . Однако известное ус;гройство не м жет быть использовано дл  получени  линейной функции угла поворота вала часто встречающейс  на практике,что ограничивает класс воспроизводимых им функ1щй. Цель изобретени  - расширение кла са воспроизводимых функций. Цель достигаетс  тем, что тригонометрический функциональный преобра зователь, содержащий вращающийс  трансфор матор, ротор которого механически соединен с входным валом, коммутатор, три группы информатщонных входов которого соединены спответс .твенно со статорной, синусной и

ром ко второму -ВХОДУ блока подклю37 косинусной обмотками вращаюв егос  трансформатора, группа управл юиих входов подключена к соответствующим выходам блока задани  вида функции, первый выход коммутатора через пе,рвый выпр митель соединен с первым входом блока делени , выxo которого  вл етс  выходом преобразовател , второй выход коммутатора соединен с входом второго выпр мител , содержит блок выбора участка аппроксимации , сумматор и переключатель, при этом выходы первого и второго вьшр мителей соединены с соответствующими входами блока выбора участка аппроксимации и с информационными входами сумматора, выходы блока выбора участка аппроксимации соединены с соответствукшщми входами изменени  весовых коэффициентов сумматора, выход сумматора и выход второго выпр мител  через переключатель соединены с вторым входом блока делени . Блок участка аппроксимации содержит группу делителей напр жени  и группу компараторов по числу участков аппроксимации при этом первые входы компараторов объединены и подключены к первому входу блока, второй В7(:од которого соединен с входами делителей напр жени , выход каждого из которых соединен с вторым входом соответствующего компаратора , выходы компараторов  вл ютс  выходами блока. На фиг. 1 представлена схема функционального преобразовател , на фиг. 2 - возможные варианты выполнени  блока выбора участка аппроксимации и сумматора. Преобразователь содержит вращающийс  трансформатор 1, коммутатор 2, блок 3 зaдiaни  вида функции, выпр мители 4 и 5, блок 6 делени  переключатель 7, блок 8 выбора участка аппроксимации, сумматор 9, ключи 10, делители 11 и 12 напр жени , компараторы 13 и 14. Сумматор содержит (фиг. 2) операционный усилитель 15, масштабирующие резисторы 16-22, ключи 23-26. Преобразователь работает следующим образом. Режим воспроизведени  тригонометрических функций. В этом режиме переключатель устанавливаетс  в положение 1, при коточено напр жение с выхода выпр мител  4 . Напр жени  статорной (U. ), синус ной ( ) , и косинусной ( обмоток подаютс  на коммутатор 2, управл емый сигналами с выходов блока 3. В зависимости от вида воспроизводимо тригометрической функции блок 3 уста навливает определенную пару ключей 10 коммутатора 2 в замкнутое положание; при этом к входам выпр мителей 4 и 5 подключаютс  в определенной комбинации два напр жени  из трех.. После выпр млени  эти напр жени  поступают на входы блока 6 делени . В результате навыходе блока формируютс  шесть пр мых тригонометрических функций угла поворота входного вала. Режим воспроизведени  линейной функции угла поворота вала. В этом режиме переключатель 7 под ключает выход сумматора 9 к выходу блока 6 делени . Сигналом с соответствующего выхода блока 3 в замкнутое положение устанавливаетс  пара ключей Шл коммутатора 2, при этомнапр жени  на выходах выпр мителей 4 и 5 пропорциональны косинусу и синусу угла соответственно. 3th напр жени  подаютс  на входы блока 8 и сумматора 9. Линейна  функци  угла поворота б аппроксимируетс  выражением О )в + Ьсо5б Чтобы погрешность аппроксимации не превьшала заданной величины, весь диапазон-изменени  9 разбиваетс  на несколько (на чертеже - три) участков , каждому.из которых соответствуют свои значени  коэффициентов fli и Ь рассчитанные методом наименьших квад ратов из услови  наилучшего приближе ни  аппроксимируклцего выражени  к линейному: ,1665. ,8529 (,3), ,2862; ,80008,:23, 35. ,3707i ,7411 (35, ) Участок аппроксимации выбираетс  блоком 8 по результатам сравнени  синусного и косинусного напр жений. При этом косинусное напр жение масштабировано с помощью делителей 11 и .12, коэффициенты которых выбираютс , исход  из координат участков аппроксимации . Так дл  узловой точки 0 23,3 коэффициент соответству-ющего делител  равен 0,4307, а дл  0 35,2 - 0,70. Сработавший компаратор устанавливает в замкнутое положение определенные ключи на входе и в цепи обратной св зи операционного усилител  15, вход щего в состав сумматора 9, Тем самым дискретно измен етс  коэффициент усилени  указанного усилител  по обоим его входам. Значени  сопротивлений резисторов, включаемых в соответствующие цепи операционного усилител  при замыкании указанных ключей , выбираетс  таким образом, чтобы в каждом диапазоне аппроксимации обес печить требуемые коэффициенты а и Ь. В результате на выходе блока 6 делег ни  по вл етс  напр жение, измен ющеес  приблизительно по линейному закону . Во втором октанте (45-90 ) также возможно получение линейной функции угла поворота, дл  этого достаточно установить в замкнутое положение пару ключей 114 коммутатора 2, при этом синусное и косинусное напр жени  мен ютс  местами. Уменьшение погрешности воспроизведени  линейной функции св зано с увеличением числа П участков аппроксимации . Это усложн ет конструкцию блоков 8 и 9. В общем случае, в состав блока 8 должны входить (fT-t) компараторов и столько же делителей напр жени . Расширение класса воспроизводимых функций при простоте переналадки и управлени  работой устройства опредег л ют технико-экономический эффект использовани  изобретени .

Фиг.1

Ui

.Л/д

Claims (2)

1. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий вращающийся трансформатор, ротор которого механически соединен с входным валом, коммутатор, три группы информационных входов которого соединены соответственно со статорной, синусной и косинусной обмотками вращающегося трансформатора, группа управляющих входов подключена к соответствующим выходам блока задания вида функции, первый выход коммутатора через первый выпрямитель соединен с первым входом блока деления, выход которого является выходом преобразо вателя, второй выход коммутатора соединен с входом второго выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, преобразователь содержит блок выбора участка аппроксимации, сумматор и переключатель, _чпри этом выходы первого и второго выпрямителей соединены с соответствующими входами блока выбора участка аппроксимации и с информационными входами· сумматора, выходы блока выбора участка аппроксимации соединены с соответ ствующими входами изменения весовых коэффициентов сумматора,, выход сумматора и выход второго выпрямителя через переключатель соединены с вторым входом блока деления.

2. Преобразователь по π. 1, о тличающийся тем, что блок выбора участка аппроксимации содержит группу делителей напряжения и группу компараторов по числу участков аппроксимации, при этом первые входы компараторов объединены и под-, ключены к первому входу блока, второй вход которого соединен с входами делителей напряжения, выход каждого из которых соединен с вторым входом соот ^етствующего компаратора, выходы компараторбв являются выходами блока.

S

1 123037