SU1295522A2 - Shaft turn angle-to-digital converter - Google Patents
Shaft turn angle-to-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1295522A2 SU1295522A2 SU853961574A SU3961574A SU1295522A2 SU 1295522 A2 SU1295522 A2 SU 1295522A2 SU 853961574 A SU853961574 A SU 853961574A SU 3961574 A SU3961574 A SU 3961574A SU 1295522 A2 SU1295522 A2 SU 1295522A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- inputs
- triggers
- input
- counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
.Изобретение относитс к области автоматики, телемеханики, вычислительной техники, может быть использовано в системах числового программного управлени , в приводах станков, про- мьшшенных роботов и вл етс усовершенствованием изобретени по а.с. № 1076934. С.целью повышени надежности преобразовател путем проведени контрол его работы в преобразователь , содержащий генератор 1 импульсов , первый II и второй 2 коммутаторы , делитель 3 частоты, источник 4 питани фазовращател , фазовраща- .тель 5, первый 6 и второй 7 формирователи фазовых импульсов, первый 13 и второй 8 фазовые дискриминаторы, счетчик 9, счетчик 10 с переменньм коэффициентом делени , первый 12 и второй 15 реверсивные счетчики, накопитель 14, .введены блок 16 задани кода контрол и элемент ИЛИ 17. Блок 16 задани кода контрол содержит четыре D-триггера, два элемента И, делитель частоты и инвертор, Второй коммутатор 2, делитель 3 частоты, источник 4 питани фазовращател , второй формирователь 7 фазового импульса , второй фазовый дискриминатор 8 и счетчик 9 образуют систему фазовой автоподстройки входного напр жени фазовращател 5 относительно выходного сигнала счетчика 9. Первый форс (ЛThe invention relates to the field of automation, telemechanics, computer technology, can be used in computer numerical control systems, in machine drives, industrial robots and is an improvement of the invention in a.s. No. 1076934. S. the goal is to increase the reliability of the converter by monitoring its operation in a converter containing a pulse generator 1, the first II and second 2 switches, a divider 3 frequencies, a source of power supply 4 of the phase rotator, a phase rotation clock 5, the first 6 and the second 7 drivers phase pulses, the first 13 and second 8 phase discriminators, counter 9, counter 10 with variable division ratio, first 12 and second 15 reversible counters, drive 14, entered the control code setting block 16 and the OR element 17. The control code setting block 16 holds four D-flip-flops, two And elements, a frequency divider and an inverter, Second switch 2, divider 3 frequencies, phase 4 power supply source 4, second phase impulse generator 7, second phase discriminator 8 and counter 9 form a phase shifter system of input voltage of phase shifter 5 relative to the output signal of the counter 9. The first force (L
Description
Код кон- f троа Concro tro code
Ц)и 11C) and 11
мирователй 6 фазового импульса, первый фазовый дискриминатор 13, первый 12 и второй 15 реверсивные счетчики, счетчик 10 с переменным коэффициентом делени и первый коммутатор 1I образуют систему фазовой автоподстройки выходного напр жени фазовращател 5 относительно входного. Выходной код образуетс в накопителе 14. На информационные входы блока 16 подаетс опИзобретение относитс к области автоматики, телемеханики, вычислительной техники, может быть исполь-- зовано в системах числового программного управлени , в приводах станков промьшшенных роботов и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 1076934.The global phase pulse generator 6, the first phase discriminator 13, the first 12 and second 15 reversible counters, the counter 10 with a variable division factor and the first switch 1I form the phase-locked loop system of the output voltage of the phase shifter 5 relative to the input voltage. The output code is formed in the accumulator 14. The information inputs of the block 16 are supplied. The invention relates to the field of automation, telemechanics, computer technology, can be used in computer numerical control systems, in drives of industrial machines of robots, and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 1076934.
Цепью изобретени вл етс повьппе ние надежности преобразовател путем проведени контрол его работы.The chain of the invention is to increase the reliability of the converter by monitoring its operation.
Ка фиг.1 представлена структурна схема преобразовател ; на фиг,2 структурна схема блока задани кода контрол ,KA of FIG. 1 is a block diagram of a converter; FIG. 2 is a block diagram of the task of the control code,
Преобразователь (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, коммутатор 2, делитель 3 частоты, источник 4 питани фазовращател , фазовращатель 5, первый 6 и второй 7 формирователь фазовых импульсов, фазовый дискриминатор 8, счетчик 9, счетчик 10 с переменным коэффициентом делени , коммутатор 11, первый реверсивный счетчик 12, фазовый дискриминатор 13, накопитель 14, второй реверсивньй счетчик 15, блок I6 задани кода контрол , элемент ИЛИ 17.The converter (Fig. 1) contains a pulse generator 1, a switch 2, a divider 3 frequencies, a phase shifter power source 4, a phase shifter 5, a first 6 and a second 7 phase pulse shaper, a phase discriminator 8, a counter 9, a counter 10 with a variable division factor, a switch 11, the first reversible counter 12, the phase discriminator 13, the accumulator 14, the second reversible counter 15, the I6 block of the control code, the element OR 17.
Блок 16 задани кода контрол (фиг.2) содержит первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 2i триггеры , первый 22 и второй 23 элементы И, делитель 24 частоты и инвертор 25.The control code setting unit 16 (FIG. 2) contains first 18, second 19, third 20 and fourth 2i triggers, first 22 and second 23 And elements, frequency divider 24 and inverter 25.
Генератор 1 предназначен дл формировани двух несовпадающих во времени высокочастотных последовательностей импульсов. Делитель 3 частоты счетчик 9 и первый реверсивный счетчик 12 представл ют собой стандартределенное количество импульсов, смещающих по фазе выходной сигнал счетчика 9, что отрабатываетс обеими системами автоподстройки. В резуль-. тате на выходе накопител 14 формируетс код, равный количеству импульсов , поданных на соответствующий вход блока 16, что свидетельствует об исправности преобразовател . 1 з.п ф-лы, 2 ил.Generator 1 is designed to form two high-frequency pulse sequences that do not coincide in time. The divider 3 of the frequency counter 9 and the first reversible counter 12 represent the standard defined number of pulses that shift the output signal of the counter 9 in phase, which is worked out by both systems of automatic adjustment. As a result, At the output of accumulator 14, a code is generated equal to the number of pulses fed to the corresponding input of block 16, which indicates that the converter is operational. 1 z.p f-ly, 2 ill.
ные реверсивные счетчики с коэффициентом делени N 2 , где п - число двоичных разр дов.These are reversible counters with a division factor of N 2, where n is the number of binary bits.
Источник 4 питани фазовращател состоит из активного фильтра, выдел ющего первую гармонику сигнала с вы- хода делител 3j и усилител мощности дл питани обмоток фазовращател 5. В качестве фазовращател 5 могут быть использованы вращающиес трансформаторы , сельсинЫ; резольверы, ин- дуктосины и т.д. Формирователи б и 7 фазовых импульсов могут быть выполнены на базе компараторов напр жени . Фазовые дискриминаторы 8 и 13 предназначены дл коммутации импульса, приход щего на первый вхоДэ на один из выходов в зависимости от логического значени сигнала на втором входе;The power supply source 4 of the phase shifter consists of an active filter, which extracts the first harmonic signal from the output of the divider 3j and the power amplifier to power the windings of the phase shifter 5. Rotating transformers, power circuits can be used as the phase shifter 5; Resolvers, Inducosin, etc. The formers of 6 and 7 phase pulses can be made on the basis of voltage comparators. The phase discriminators 8 and 13 are intended for switching a pulse arriving at the first input to one of the outputs depending on the logical value of the signal at the second input;
Коммутатор i1 предназначен дл коммутации импульсов с выхода счетчика 10 на суммирующие входы первого реверсивного счетчика 12 и накопите- л 14 при положительном знаке кода в счетчике 15 или на вычитающие входы счетчика 12 и накопител 14.Switch i1 is intended for switching pulses from the output of counter 10 to the summing inputs of the first reversible counter 12 and accumulator 14 with a positive code sign in the counter 15 or to the subtractive inputs of the counter 12 and accumulator 14.
Блок 16 (фйг.2) предназначен дл Передачи кода контрол в режиме Конт- рэль в преобразователь.Block 16 (fig.2) is designed to transmit the control code in Counter mode to the converter.
Преобразователь угла в код работает следующим образом.The angle Converter in the code works as follows.
В режиме преобразовани угла в код импульсы с первого выхода генера-- тора I с частотой f через KOMi iyTaTop 2 заполн ют дешнтель 3 частоты. Источник 4 питани фазовращател преобразует опорный сигнал частотой f/N с вьпсода делител 3 частоты в двухфазное гармоническое напр жение питаIn the mode of converting the angle into a code, the pulses from the first output of the generator I with the frequency f through KOMi iyTaTop 2 fill the signal generator 3. A phase shifter power supply 4 converts a reference signal of f / N frequency from a divider 3 frequency v-sensor to a two-phase harmonic voltage
ни фазовращател 5. Напр жение с выхода фазовращател 5, сдвинутое по фазе на угол, пропорциональный углу разворота оси вала фазовращател , поступает на вход первого формир овате- л 6 фазового импульса, на выходе которого формируетс .короткий импульс в момент перехода входного напр жени из отрицательной области в положительную . Выходные импульсы формировател О 6 поступают на первый вход первого фазового дискриминатора 13, на второй вход .которого поступают импульсы со старшего разр да первого реверсивпазоне рабочих температур, преобразователь содержит корректирующий контур, включающий в себ второй формирователь 7 фазовьгх импульсов, вто- 5 рой фазовый дискриминатор 8, второй коммутатор 2, элемент ИЛ 17 и счетчик 9. Работа корректирующего контура аналогична рассмотренной работе контура измерений фазы сигналов при вращении вала фазовращател . Импульсы с первого выхода генератора 1 че- . рез второй коммутатор 2 поступают на суммирующий вход делител 3 частоты и через злемент ИЛИ 17 на суммируюного счетчика 12, частота которых рав- 5 щий вход счетчика 9. Второй формиро- на частоте сигнала питани фазовращател . В начальный момент времени ось вала фазовращател 5 неподвижна, накопитель 14 и счетчики обнулены, поэтому сигнал с выхода первого реверсивного счетчика 12 совпадает по фазе (с точностью до одного периода частоты f/N) с выходным сигналом фазовращател 5.No phase shifter 5. The voltage from the output of the phase shifter 5, shifted in phase by an angle proportional to the angle of rotation of the axis of the shaft of the phase shifter, is fed to the input of the first generator of the phase pulse 6, the output of which produces a short pulse at the moment the input voltage passes from negative area to positive. The output pulses of the former 6 are fed to the first input of the first phase discriminator 13, to the second input to which the pulses come from the higher bit of the first reversing operating temperature, the converter contains a correction circuit including the second driver of 7 phase pulses, the second 5 phase discriminator 8, the second switch 2, the element IL 17 and the counter 9. The work of the correction circuit is similar to the considered work of the signal phase measurement loop during the rotation of the shaft of the phase shifter. Pulses from the first output of the generator 1 person. The second switch 2 is cut to the summing input of the divider 3 frequencies and through the element OR 17 to the summing counter 12, whose frequency is equal to the 5th input of the counter 9. The second is formed by the frequency of the power supply signal of the phase rotator. At the initial time, the axis of the shaft of the phase shifter 5 is stationary, the drive 14 and the counters are reset, so the signal from the output of the first reversible counter 12 coincides in phase (with an accuracy of one frequency period f / N) with the output signal of the phase shifter 5.
ватель 7 фазовых импульсов формирует короткие импульсы из сигналов питани фазовращател 5 при переходе напр жени питани фазовращател из отрица- 20 тельной области в положительную, которые поступают на первый вход второго фазового дискриминатора 8. На второй вход второго фазового дискриминатора 8 поступают импульсы с выПри медленном повороте вала фазо- j хода счетчика 9, частота которых равна частоте сигнала питани фазовращател .Phase pulse generator 7 generates short pulses from the power signals of the phase shifter 5 when the supply voltage of the phase shifter passes from the negative to the positive region, which arrive at the first input of the second phase discriminator 8. The second input of the second phase discriminator 8 receives pulses with slow turning shaft phase j stroke of the counter 9, the frequency of which is equal to the frequency of the power signal of the phase shifter.
В режиме преобразовани угла в код система контрол не работает, выходвращател 5 в положительном направлении сигнал с его выхода начинает опережать по фазе сигнал с выхода первого реверсивного счетчика 12. Фазовый дискриминатор 13 направл ет фа-30 ной сигнал счетчика 9 имеет стабипь- зовые импульсы на суммирующий вход ную частоту и фазу. Если фаза сигна- второго реверсивного счетчика 15. При ла питани фазовращател 5 измен ет- этом на выходе счетчика 10 с перемен- с на-itf за счет дестабилизирующих ным коэффициентом делени по вл ютс факторов, фазовый дискриминатор В че- импульсы, которые через первый комму-35 рез второй коммутатор 2 добавл ет им- татор 11 добавл ютс к импульсам ге- пульсы на суммирующий вход делител нератора 1 на суммирующем входе счетчика 12, что приводит к смещению фазы сигнала на выходе счетчика 12 поIn the mode of converting the angle to the code, the control system does not work, and in the positive direction of output 5, the signal from its output begins to outpace the signal from the output of the first reversible counter 12. The phase discriminator 13 sends the phase-30 signal of counter 9 to have stable pulses summing input frequency and phase. If the phase of the second signal-reversing counter is 15. When the power supply of the phase shifter 5 changes at the output of the counter 10 from variable to-itf due to destabilizing division factor, factors appear that the phase discriminator B Comm-35 cut the second switch 2 adds the importer 11 to the pulses to the summing input of the divider of the generator 1 to the summing input of the counter 12, which leads to a phase shift of the signal at the output of the counter 12
отношению к сигналу на выходе фазо- 0 зы сигнала в источнике 4. При изме- вращател 5. Одновременно первый ком- нении фазы сигнала питани фазовра- мутатор 11 направл ет эти импульсы на суммирующий вход накопител 14.with respect to the signal at the output of the phase of the signal at the source 4. With the transducer 5. At the same time, the first phase of the power supply signal, the phase shifter 11 directs these pulses to the summing input of the accumulator 14.
При вращении вала фазовращател 5 в отрицательном направлении работа 45 преобразовател аналогична рассмотренной , а отрицательное изменение фазы сигнала на выходе счетчика 12 и .When the shaft of the phase shifter 5 rotates in the negative direction, the work of the converter 45 is similar to that considered, and the negative change in the phase of the signal at the output of the counter 12 and.
3 частоты, за счет чего фаза его выходного сигнала смещаетс таким образом , чтобы скомпенсировать уход фащатегт 5 на величину д Cf работа системы стабилизации фазы аналогична описанной.3 frequencies, due to which the phase of its output signal is shifted in such a way as to compensate for the departure of fascatept 5 by the value of q Cf, the operation of the phase stabilization system is similar to that described.
При этом величина фазового сдвига Источника 4 не вли ет на точность преобразовани угла поворота вала фазовращател в код.In this case, the magnitude of the phase shift of Source 4 does not affect the accuracy of converting the angle of rotation of the shaft of the phase shifter to the code.
кода накопител 14 осуществл етс коммутатором 11 за счет подачи импульсов счетчика 10 на вычитающие входы реверсивного счетчика 12 и на- копител 14.The accumulator code 14 is performed by the switch 11 by applying pulses of the counter 10 to the subtractive inputs of the reversible counter 12 and the accumulator 14.
50 В режиме контрол преобразоват е- л на вход блока I6 задают К импульсов , имитирующих перемещение. В блоке 16 осуществл етс синхронизаци входных импульсов .При наличии импуль51 ...... 55 сов на одной входной шине преобразовател синхронизированные импульсы с выхода блока 16 через элемент ИЛИ 17 поступают на суммирующий вход счетчика 9, сдвига фазу его выходного сигнала на50 In the control mode, the converter to the input of the I6 block is set to K pulses simulating movement. In block 16, the input pulses are synchronized. If there are pulses 51 ... 55 ow on one input bus of the converter, the synchronized pulses from the output of block 16 through the OR element 17 arrive at the summing input of counter 9, shifting its output signal phase to
разовани угла в код за счет изменени фазы сигналов питани фазовращател i uqi , возникающего под действи- ем дестабилизирующих факторов в диаthe angle in the code due to the phase change of the power signals of the phase shifter i uqi, arising under the influence of destabilizing factors in the
пазоне рабочих температур, преобразователь содержит корректирующий контур, включающий в себ второй формирователь 7 фазовьгх импульсов, вто- рой фазовый дискриминатор 8, второй коммутатор 2, элемент ИЛ 17 и счетчик 9. Работа корректирующего контура аналогична рассмотренной работе контура измерений фазы сигналов при вращении вала фазовращател . Импульсы с первого выхода генератора 1 че- . рез второй коммутатор 2 поступают на суммирующий вход делител 3 частоты и через злемент ИЛИ 17 на суммирующий вход счетчика 9. Второй формиро- In terms of operating temperatures, the converter contains a correction circuit, which includes the second driver 7 phase pulses, the second phase discriminator 8, the second switch 2, the IL 17 element and the counter 9. The operation of the phase correction signal during the rotation of the phase rotator . Pulses from the first output of the generator 1 person. the second switch 2 is cut to the summing input of the divider 3 frequencies and through the element OR 17 to the summing input of the counter 9. The second
ватель 7 фазовых импульсов формирует короткие импульсы из сигналов питани фазовращател 5 при переходе напр жени питани фазовращател из отрица- тельной области в положительную, которые поступают на первый вход второго фазового дискриминатора 8. На второй вход второго фазового дискриминатора 8 поступают импульсы с вына частоте сигнала питани фазовращател .Phase pulse generator 7 generates short pulses from the power signals of the phase shifter 5 when the supply voltage of the phase shifter changes from the negative to the positive region, which arrive at the first input of the second phase discriminator 8. The second input of the second phase discriminator 8 receives pulses from the frequency of the power signal phase shifter
В режиме преобразовани угла в код система контрол не работает, выходной сигнал счетчика 9 имеет стабипь- ную частоту и фазу. Если фаза сигна- ла питани фазовращател 5 измен ет- с на-itf за счет дестабилизирующих факторов, фазовый дискриминатор В че- рез второй коммутатор 2 добавл ет им- пульсы на суммирующий вход делител In the mode of converting angle to code, the control system does not work, the output signal of counter 9 has a stable frequency and phase. If the phase of the power signal of the phase shifter 5 changes from-to-itf due to destabilizing factors, the phase discriminator To the second switch 2 adds pulses to the summing input of the divider
ной сигнал счетчика 9 имеет стабипь- ную частоту и фазу. Если фаза сигна- ла питани фазовращател 5 измен ет- с на-itf за счет дестабилизирующих факторов, фазовый дискриминатор В че- рез второй коммутатор 2 добавл ет им- пульсы на суммирующий вход делител The counter 9 signal has a stable frequency and phase. If the phase of the power signal of the phase shifter 5 changes from-to-itf due to destabilizing factors, the phase discriminator To the second switch 2 adds pulses to the summing input of the divider
3 частоты, за счет чего фаза его выходного сигнала смещаетс таким образом , чтобы скомпенсировать уход фазы сигнала в источнике 4. При изме- нении фазы сигнала питани фазовра- 3 frequencies, due to which the phase of its output signal is shifted so as to compensate for the departure of the phase of the signal at source 4. When the phase of the signal of the phase supply signal changes
щатегт 5 на величину д Cf работа системы стабилизации фазы аналогична описанной.Figure 5 on the value of d Cf the work of the phase stabilization system is similar to that described.
При этом величина фазового сдвига Источника 4 не вли ет на точность преобразовани угла поворота вала фазовращател в код.In this case, the magnitude of the phase shift of Source 4 does not affect the accuracy of converting the angle of rotation of the shaft of the phase shifter to the code.
50 В режиме контрол преобразоват е- л на вход блока I6 задают К импульсов , имитирующих перемещение. В бло5150 In the control mode, the converter to the input of the I6 block is set to K pulses simulating movement. In blo51
К дискрет. Корректирующий контур / сдвигает на К дискрет фазу выходных сигналов делител 3 частоты, источника 4 питани и фазовращател 5.Смещение по фазе выходного сигнала фазо вращател 5 приводит к изменению кода в накопителе I4 на К дискрет. По результату сравнени кода накопител I4 с числом входных импульсов блока 16 суд т об исправности преобразова- тел , что повышает надежность преобразовател при его рабйте в режиме измерени угла.To discrete. The correction circuit / shifts the K phase of the output signals of the 3 frequency divider, the power supply source 4 and the phase shifter 5 by the Phase. The phase shift of the output signal of the phase rotator 5 causes the code in the I4 drive to change to K discrete. Based on the result of comparing the accumulator code I4 with the number of input pulses of block 16, it is judged that the transducers are in good condition, which increases the reliability of the transducer when operating in the angle measurement mode.
Формула -изобретени Invention Formula
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853961574A SU1295522A2 (en) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853961574A SU1295522A2 (en) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1076934 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1295522A2 true SU1295522A2 (en) | 1987-03-07 |
Family
ID=21200133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853961574A SU1295522A2 (en) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1295522A2 (en) |
-
1985
- 1985-10-08 SU SU853961574A patent/SU1295522A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетел-ьство СССР № 1076934, кл. G 08 С 9/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3686547A (en) | Numerical fine-coarse positioning control system | |
US4725959A (en) | Numerically controlled machine tool | |
SU1295522A2 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
JPH06276773A (en) | Method and apparatus for controlling driving | |
US4664523A (en) | Apparatus for increasing the resolution of a laser gyroscope | |
US4187456A (en) | Incremental positioning system | |
US4321684A (en) | Digital resolver | |
US4540924A (en) | System for positioning an object at a predetermined point for a digital servo device | |
SU672576A1 (en) | Method of monitoring phase of electrical variable values | |
SU1013998A1 (en) | Shaft turn angle to code converter | |
SU1076934A1 (en) | Shaft rotation angle encoder | |
SU1272509A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
SU639488A3 (en) | Device for controlling multiphase bridge converter | |
SU1367126A1 (en) | Stepping electric drive | |
SU900401A1 (en) | Device for control of excitation of synchronous electric machine | |
SU969109A1 (en) | Digital control servo system | |
SU840996A1 (en) | Shaft angular position- to-code converter | |
SU531129A1 (en) | Digital tracking system | |
RU1797093C (en) | Digital servo system | |
KR930005380Y1 (en) | Forward reverse detecting circuit of motor | |
SU682870A1 (en) | Device for controlling a servo drive | |
RU1836804C (en) | Electric motor drive with frequency-current control | |
SU1566321A1 (en) | Circular interpolator | |
SU938262A2 (en) | Program control device | |
JPH0421098A (en) | Encoder signal detection circuit |