SU409272A1

SU409272A1 - CODE CONVERTER - ANGLE

Info

Publication number: SU409272A1
Application number: SU1698816A
Authority: SU
Inventors: Н. П. Дорошенко В. С. Пустыльников
Priority date: 1971-09-20
Filing date: 1971-09-20
Publication date: 1973-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть применено в устройствах управлени , регулировани и контрол с помощью упраВл юш;их цифровых вычислительных машин (УЦВМ), в том числе в вычислительных устройствах авианионных тренажеров и моделирующих стендов.The invention relates to the field of computer technology and can be applied in control, regulation and control devices using controllers of their digital computers, including computing devices of aviation simulators and modeling stands.

Известен преобразователь код - угол, у которого отработка угла, задаваемого кодом УЦВМ, осуществл етс след щей системой с круговым четырехотводным потенциометром в цепи обратной св зи. Дл поворота выходного вала на неограниченный угол в схеме предусмотрена коммутаци отводов кругового потенциометра и коммутаци обмотки возбуждени исполнительного двигател .A known code converter is an angle, in which the development of the angle specified by the UHAC code is carried out by a tracking system with a circular four-point potentiometer in the feedback circuit. To rotate the output shaft at an unlimited angle, the circuit provides for switching the outlets of the circular potentiometer and switching the excitation winding of the executive motor.

Однако в таком устройстве необходима коммутаци и в сильноточной цепи исполнительного двигател . Кроме того, это устройство не обеспечивает высокой точности отработки угла , задаваемого кодом УЦВМ, так как все разр ды преобразовател код - напр жение используютс в диапазоне отработки угла 90°, т. е. в пределах квадранта.However, in such a device, switching is also required in the high-current circuit of the executive engine. In addition, this device does not provide high accuracy of working the angle specified by the UHEC code, since all bits of the code-voltage converter are used in the working range of an angle of 90 °, i.e. within the quadrant.

Цель изобретени - повышение точности работы и упрощение устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the device.

Это достигаетс тем, что в устройство введены источник двухпол рного напр жени с заземленной средней точкой, двухпозиционныйThis is achieved by introducing a bipolar voltage source with a grounded midpoint, two-position

переключатель и сдвоенные двухпозиционные переключатели. Источник двухпол рного напр жени подключен через двухпозиционный переключатель к входу питани преобразовател код - напр жение и через последовательно соединенные первый и второй сдвоенные двухпозиционные переключатели к отводам кругового линейного четырехотводного потенциометра. Управл ющие входы двухпозиционного и сдвоенных двухпозиционных переключателей подсоединены к шинам трех старших разр дов кода УЦВМ, а управл ющие входы преобразовател код - напр жение- к шинам младших (с 1-го по п-3-й)switch and dual on / off switches. The source of the bipolar voltage is connected via a two-position switch to the input of the converter-to-voltage supply and through serially connected first and second dual two-position switches to the taps of a circular linear four-lead potentiometer. The control inputs of the two-position and dual two-position switches are connected to the buses of the three high-order digits of the UCWM code, and the control inputs of the code converter are voltage- to the buses of the younger ones (from 1st to 3rd)

разр дов кода УЦВМ.UDCM code bits.

Это дает возможность отказатьс от коммутации в цепи исполнительного двигател и использовать преобразователь код - напр жение в диапазоне углов О-45°, т. е. в пределах октанта.This makes it possible to refuse switching in the executive motor circuit and to use a converter code - voltage in the range of angles--45 °, i.e. within the octant.

На фиг. 1 показана функциональна схема цредлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы изменени напр жени , управл ющего переключател ми.FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device; in fig. 2 shows voltage variation patterns of control switches.

Двигатель 1, усилитель 2, круговой линейный четырехотводный цотенциометр 3 и схема 4 сравнени образуют след щую систему. Управл ющие напр жени в след щую систему поступают с преобразовател 5 код - напр жение , который питаетс от источника 6 двухпол рного напр жени через переключатель 7, измен ющий пол рность напр жени питани преобразовател . Переключатель 8 измен ет на 90° точки нодключени лотенциометра 3 к источнику двухпол рного напр жени , а переключатель 9 - пол рность .подаваемого на потенциометр питающего напр жени .Motor 1, amplifier 2, circular linear four-tap potentiometer 3 and comparison circuit 4 form the following system. Control voltages in the follow-up system are received from the converter 5 code — a voltage that is supplied from a source 6 of a two-pole voltage via a switch 7, which changes the polarity of the voltage supply of the converter. Switch 8 changes the connecting point of the three-way potentiometer 3 to the two-pole voltage source by 90 °, and the switch 9 changes the polarity of the supply voltage supplied to the potentiometer.

Управление переключател ми 7, 8 и 9 осуществл етс с помощью трех старших разр дов кода, выдаваемого УЦВМ. Младшие разр ды кода преобразуютс преобразователем 5 в посто нное напр жение, величина которого пропорциональна значению кода этих разр дов .Switches 7, 8, and 9 are controlled by the three most significant bits of the code issued by the UCWM. The low order bits of the code are converted by the converter 5 into a constant voltage, the value of which is proportional to the code value of these bits.

Нанравление вращени выходного вала преобразовател код - угол (перемещени подвижного контакта потенциометра) определ етс пол рностью напр л :ени рассогласовани на выходе схемы сравнени , а угол поворота- величиной управл ющего напр жени Uy на выходе преобразовател 5. Положение переключател 9 определ ет полукруг, а положение .переключател 8 - квадрант в этом полукруге , в пределах которого след ща система обладает устойчивостью, положение .переключател 7 - октант в пределах выбранного переключател ми 9 и 8 квадранта. Нанример, если подвижный контакт потенциометра при положительной пол рности напр жени рассогласовани +Af/y перемещаетс по часовой стрелке, то при указанном на фиг. 1 положении переключателей 7, 8 и 9, которое условно можно считать «нулевым, след ща система оказываетс устойчивой в дианазоне углов 315-360°. При переключении переключател 7 во второе положение, которое в отличие от предыдущего нулевого можно назвать «единичным , след ща система обладает устойчивостью в диапазоне углов О-45°. Так как три старших разр да кода, выдаваемого УЦВМ, используютс дл унравлени ноложением переключателей 7, 8 и 9 н определ ют номер октанта, в пределах которого должен находитьс искомый угол а, то отработанное значение угла в пределах од-станта определ етс величиной Uy, число дискретных значений которого равно , где п - число разр дов кода, выдаваемого УЦВМ. В качестве потенциометра 3 применен потенциометр с линейной зависимостью выходного напр жени от угла поворота подвижного контакта . В этом случае значени младших разр дов - с 1-го по (п-3)-й - кода УЦВМ также должны быть пропорциональны углу поворота в пределах октанта, как это показано в таблице. В этой же таблице занисап код каждого октанта (соответственно значению трех старших разр дов кода, выдаваемого УЦВМ); нуль в разр де кода усл,овно означает , что соответствующий переключатель занимает положение, показанное на фмг. 1.The rotation of the output shaft of the converter code-angle (movable contact of the potentiometer) is determined by the polarity of the voltage: the error at the output of the reference circuit, and the angle of rotation by the control voltage Uy at the output of the converter 5. The position of the switch 9 determines the semicircle and the position of the switch 8 is the quadrant in this semicircle, within which the tracking system is stable, the position of the switch 7 is the octant within the limits of the quadrant 9 and 8 switches selected. If a moving contact of the potentiometer with a positive polarity of the error voltage + Af / y moves clockwise, then with the indication shown in FIG. The 1 position of the switches 7, 8 and 9, which can be conventionally considered as zero, the following system is stable in the range of angles 315-360 °. When switching the switch 7 to the second position, which, unlike the previous zero one, can be called “single”, the tracking system is stable in the range of angles from -45 °. Since the three most significant bits of the code issued by the USVM are used to adjust the position of the switches 7, 8, and 9 n to determine the number of the octant within which the desired angle a should be found, the worked out angle value is determined by the value Uy, the number of discrete values of which is equal to, where n is the number of bits of the code issued by the AEC. As potentiometer 3, a potentiometer with a linear dependence of the output voltage on the angle of rotation of the moving contact was used. In this case, the values of the least significant bits, from the 1st to the (p-3) th UHEC code, should also be proportional to the angle of rotation within the octant, as shown in the table. In the same table, the code of each octant is lower (according to the value of the three most significant bits of the code issued by the UCWM); zero in the code bit code, ovno means that the corresponding switch occupies the position shown on fmg. one.

Цифры внутри кругового потенциометра соответствуют значени м углов на графикахThe numbers inside the circular potentiometer correspond to the angles in the graphs.

фиг. 2.FIG. 2

В исходном положении нереключателей, что соответствует коду старших разр дов 000 ..., след ща система устойчива в восьмом октанте . Младщне разр ды кода УЦВМ управл ютIn the initial position of the non-switches, which corresponds to the code of the high-order bits 000 ..., the following system is stable in the eighth octant. Junior UCLM code bits control

работой преобразовател код - напр жение, который выдает посто нное напр жение, пролорциональное значению этих разр дов. Согласно таблице оно пронорционально углу - (360° - ее). Это напр жение вл етс управл ющим Uy п подаетс на вход схемы сравнени . На другой вход этой схемы поступает напр жение обратной св зи, снимаемое с потенциометра . Если напр жение обратной св зи не компенсирует нанр жение С/у, то на выходеconverter operation is a voltage that produces a constant voltage that is a prolortional value of these bits. According to the table, it is proportional to the angle - (360 ° - her). This voltage is control Uy p is fed to the input of the comparison circuit. The feedback input from the potentiometer is fed to another input of this circuit. If the feedback voltage does not compensate for the C / y voltage, then the output

схемы сравнени по вл етс сигнал рассогласовани , который после усилени поступает на двигатель. Двигатель перемещает движок потенциометра до тех пор, пока напр жение обратной св зи не скомпенсирует нанр жениеComparison circuit appears error signal, which after amplification enters the engine. The motor moves the potentiometer slider until the feedback voltage compensates the voltage

fJ-if, и след ща система приходит в устойчивое состо ние. Изменение значени кода младшнх разр дов приводнт к изменению напр жени f/y и по влению на выходе схемы сравнени сигнала рассогласовани . След ща fJ-if, and the next system comes to a steady state. The change in the code value of the low-order bits to the change in the voltage f / y and the phenomenon at the output of the error signal comparison circuit. Next

система отрабатывает сигнал рассогласовани до нул , т. е. выходной вал преобразовател оказываетс повернутым на новый угол а, наход щийс в этом же октанте. При изменении значени кода УЦВМ вthe system fulfills the error signal to zero, i.e., the output shaft of the converter is turned to a new angle a located in the same octant. When the UDCM code value changes to

(п-2)-м разр де (код старщих разр дов 001...) мен етс пол рность напр жени след ща система находитс в устойчивом положении только в первом октанте. Прохождение сигналов и отработка рассогласовани The (p-2) -th bit (high-order code 001 ...) changes the polarity of the voltage. The tracking system is in a stable position only in the first octant. Signal flow and mismatch processing

происход т точно также.exactly the same happens.

Если код УЦВМ измен етс в (п-1)-м разр де (код старщих разр дов 011 ...), то переключатель 8 подключает источник двухнол рного напр жени к другой паре отводов потендиометра , пространственно смещенных но отнощению к первой паре на 90°, и след ща система устойчиво работает в соседнем .квадранте (45-135°). При коде старших разр дов 011 след ща система устойчива в третьем октаите (90-135°).If the UDCM code changes in (n-1) -th bit (high-order bit code 011 ...), then switch 8 connects the two-voltage source to another pair of tapes of the potentiometer spatially shifted relative to the first pair by 90 And the tracking system stably operates in the adjacent quadrant (45-135 °). With the higher-order code 011, the following system is stable in the third octaite (90-135 °).

С изменением разр да кода УЦВМ (например, код старших разр дов принимаетWith a change in the digit of the UCWM code (for example, the code of the higher bits takes

значение 111) переключатель 9 занимаетvalue 111) switch 9 occupies

другое положение пол рность напр жени обратиоГ) св зи мен етс на обратную. Сигнал рассогласовани отрабатываетс след щей системой, занимающей устойчивое состо ние, когда выходпой пал оказываетс повернутым на угол а, наход щийс в другом полукруге (седьмом ок .аите).the other position of the polarity of the voltage reversal) of the connection is reversed. The error signal is processed by a tracking system that is in a steady state, when the output is turned at an angle a in the other semicircle (seventh, about.).

Точность задани угла поворота выходного вала - ад в предлагаемом устройстве определ етс «ценой младшего разр да кода УЦВМ, наиример ири двенаддат разр дном коде УЦВМ, три старших разр да которого используютс определени октанта, а дев ть младших - дл управлени ПКН, осдЯ: 5,27. Точность отработки заданного угла оиредел етс чувствительностью и точностью след щей системы, а также точностью работы преобразовател код - напр жение и потенциометра в цепи обратной св зи.The accuracy of setting the angle of rotation of the output shaft - hell in the proposed device is determined by the "price of the lower bit of the UHAC code, nairimer and twelve bit of the UHAC code, the three higher bits of which are used to determine the octant, and nine younger ones are used to control the VCP, then: 5 27 The accuracy of testing a given angle is determined by the sensitivity and accuracy of the servo system, as well as the accuracy of the converter — the voltage and potentiometer in the feedback circuit.

Предмет изобретени Subject invention

Преобразователь код - угол, содержащий преобразователь код - напр жение, управл ющие входы которого подключены к щинам разр дов кода УЦВМ, а выход - к .первому входу схемы сравнени , выход которой через усилитель подключен к двигателю, на валуThe converter code is the angle containing the converter code is the voltage, the control inputs of which are connected to the bits of the UHAC code, and the output to the first input of the comparison circuit, the output of which through the amplifier is connected to the motor, on the shaft

которого установлен круговой линейный четырехотводный потенциометр, движок которого подключен к второму входу,схемы сравнени , отличающийс тем, что, с целью повышени точиости работы и упрощеии устройства,which has a circular linear four-potentiometer, the slider of which is connected to the second input, a comparison circuit, characterized in that, in order to improve the working accuracy and simplify the device,

в него введены источник двухпол рного наир жени с заземленной средней точкой, двухпозиционный переключатель и сдвоенные двухпознционные переключатели, причем источник двухпол рного напр жени иодключенThe source of a two-pole bearing with a grounded midpoint, a two-position switch and dual two-conscious switches are entered into it, the two-pole voltage source being connected

через двухпозиционный переключатель :к входу питани преобразовател код-напр жение и через последовательно соединенные первый и второй сдвоенные двухпозиционные переключатели к отводам кругового линейногоvia a two-position switch: to the power input of the code-voltage converter and through sequentially connected first and second dual two-position switches to circular linear taps

четырехотводного потенциометра, управл ющие входы двухпозиционного и сдвоенных двухпозиционных переключателей подключены к шинам трех старших разр дов кода УЦВМ, управл ющие входы преобразовател a four-way potentiometer, the control inputs of the on-off and dual on-off switches are connected to the buses of the three most significant bits of the UCWM code, the control inputs of the converter

код-напр жение подключены к шинам младших (с 1-го по п-3-й) разр дов кода УЦВМ.the code-voltage is connected to the junior buses (from the 1st to the 3rd-3rd) bits of the UCWM code.

fu разр )fu bit)

hodhod

суцвпsutsvp

Т г 1 - --j 04590135 SO225 45.5 225 T g 1 - --j 04590135 SO225 45.5 225

0 270 J/5 270 3150 270 J / 5 270 315