быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники
Классы МПК: | H03M1/48 преобразователи со следящей системой |
Автор(ы): | Фадеев Б.Е., Афанасьев С.З., Воронов М.С. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский электромеханический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-07-05 публикация патента:
27.10.1997 |
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления положения электромеханических объектов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. Преобразователь содержит датчик угла поворота ротора двигателя, выполненный в виде вращающегося трансформатора, преобразователь переменного напряжения в постоянное, аналоговый коммутатор, генератор импульсов, первый, второй цифровые накапливающие сумматоры, регистры синуса и косинуса, первый и второй цифровые умножители, устройство сравнения, масштабирующий сумматор, первый и второй сумматоры, первый и второй функциональные преобразователи функции cos, первый и второй функциональные преобразователи функции sin, регистр константы юстировки двигателя, регистр константы юстировки координаты объекта управления и формирователь переменного напряжения. 2 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, содержащий аналоговый коммутатор, блок управления, преобразователь переменного напряжения в постоянное, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, первый и второй накапливающие сумматоры и датчик угла поворота ротора двигателя, выполненный в виде вращающегося трансформатора, синусный и косинусный сигнальные выходы которого подключены к соответствующим сигнальным входам преобразователя переменного напряжения в постоянное, синусный и косинусный выходы которого подключены к первому и второму сигнальным входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, выход генератора импульсов соединен с входом блока управления, выход которого является шиной синхронизации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены регистры sin и cos, первый и второй цифровые умножители, устройство сравнения, масштабирующий сумматор, первый и второй сумматоры, первый и второй функциональные преобразователи функции cos, первый и второй функциональные преобразователи функции sin, регистр константы юстировки двигателя, регистр константы юстировки координаты объекта управления и формирователь переменного напряжения, причем угол поворота ротора вращающегося трансформатора является входом преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационными входами регистров sin и cos, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго умножителей соответственно, выходы которых соединены с входами устройства сравнения, выход которого подключен к информационному входу первого накапливающего сумматора и к первому информационному входу масштабирующего сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а выход подключен к информационному входу второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора и с входами первых функциональных преобразователей функций cos и sin, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго умножителей соответственно, второй вход первого сумматора соединен с выходом регистра константы юстировки двигателя, выход первого сумматора подключен к входам вторых функциональных преобразователей функций sin и cos и к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра константы юстировки координаты объекта управления, шина синхронизации блока управления соединена с входами синхронизации преобразователя переменного напряжения в постоянное, аналогового коммутатора, аналого-цифрового преобразователя, регистров cos и sin, масштабирующего и накапливающих сумматоров и с входом формирователя переменного напряжения, выход которого подключен к обмотке возбуждения вращающегося трансформатора, выход первого накапливающего сумматора является выходом кода тахометрического сигнала преобразователя, выходами кода координаты двигателя и нагрузки с поправками на юстировку которого являются выходы соответственно первого и второго сумматоров, выходы вторых функциональных преобразователей функции cos и sin являются в преобразователе соответственно выходами кодов ортогональных составляющих вектора угла поворота ротора двигателя с поправкой на юстировку.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к классу преобразователей "вал-код" (ПВК) и предназначено для использования в системах управления положением электромеханических объектов, в частности в следующих электроприводах с вентильными двигателями. Аналогом предлагаемого устройства по функциональной схеме является следящий преобразователь угла поворота вала в код амплитудного типа с внешней по отношению к датчику положения ротора (ДПР) петлей обратной связи и компенсацией погрешности неортогональности обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) (авт. св. N 1417190 от 9.10.86, H 03 M 1/48). Электронная цифроаналоговая следящая система ПВК в статике поддерживает равенство нулю напряжения U на выходе блока сравнения, формула для расчета которого имеет вид:U = A[sin
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
где A амплитуда опорного сигнала датчика;
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
v сдвиг фаз огибающих выходных сигналов датчика;
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
U = A
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
или для СКВТ
U = A
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
что при замыкании следящей системы через интегратор, состоящий из преобразователя напряжения частота (ПНЧ) и реверсивного счетчика (РС) приводит к выполнению условий
U _
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094279/8594.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094279/8594.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
Известный ПВК вырабатывает оценки в цифровом виде: линейной функции угла
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
Рассмотренный аналог имеет недостатки:
необходимость дополнительного АЦП для получения оценки частоты вращения в цифровом виде;
отсутствие юстировочных входов для электрической юстировки датчика относительно вала двигателя и объекта управления;
наличие динамических погрешностей при слежении за координатой
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
слабая фильтрация оценки производной
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-2t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-3t.gif)
где T[c] постоянная интегрированная следящей системы;
наличие значительного количества аналоговых элементов с присущими им погрешностями, снижающими потенциальную точность ПВК;
разнородность представления информации в различных точках схемы ПВК, что мешает реализовать известные методы повышения точности оценок, в частности компенсацию ошибки. Наиболее близким из аналогов (прототипом) является функциональный преобразователь угол-амплитуда-код (Метрология, 1983, N 8, с. 20-26, рис. 1),
Содержащий датчик угла поворота ротора двигателя вращающийся трансформатор, синусный и косинусный сигнальные выходы которого подключены к соответствующим сигнальным входам преобразователя переменного напряжения в постоянное, синусный и косинусный выходы которого подключены к первому и второму входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, а также генератор импульсов, соединенный со входом блока управления, выходом которого является шина синхронизации, первый и второй накапливающие сумматоры. Это амплитудный преобразователь на основе гармонического осциллятора (Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах, М. Энергоиздат, 1981, с. 164-169), в котором в процессе преобразования осуществляется поворот вектора, начальные координаты которого определяются выходными сигналами СКВТ, причем задание начальных условий и вращение вектора производится в цифровой форме. Начальные условия вводят в виде кода тангенса угла, приведенного в первый октант. Получение этого кода и трех старших разрядов кода угла осуществляется преобразователем кода тангенса (ПКТ). На входы аналогового коммутатора (АК) и выявителя октантов (ВО) поступают два сигнала постоянного тока, пропорциональные функциям sin и cos входного угла
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
Y[n]=Y[n-1]-X[n-1]
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
X[n]=X[n-1]+Y[n-1]
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
где Y[n] решетчатая функция, соответствующая выходному коду HC1; X[n] решетчатая функция, соответствующая выходному коду HC2; K=2-m число, равное отношению цен разрядов между входами A и B сумматоров HC1 и HC2; m смещение разрядной сетки между входами A и B НС1 и НС2; n число импульсов, поданных на тактовые входы НС1 и НС2. Полученный в преобразователе кода тангенсов (ПКТ) код тангенса угла b используется для задания начальных условий Y[0]
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-4t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-5t.gif)
В результате преобразования формируется число импульсный код, вес которого является функцией числа К. Пользуясь видом решения, можно определить число импульсов n, поданных на тактовые входы НС1 и НС2 с момента начала вращения вектора до момента равенства нулю выходного кода НС1, т.е. Y[n]=0:
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-6t.gif)
Тактовые импульсы продолжают поступать до тех пор, пока исходный вектор не повернется на угол
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094173/960.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-7t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-8t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-9t.gif)
Известное устройство (прототип) имеет следующие недостатки
отсутствует возможность получения оценки частоты вращения и введения юстировочных поправок;
низкое быстродействие из-за большого времени решения разностных уравнений, что приводит к увеличению динамических погрешностей с ростом частоты вращения. Цель изобретения расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик угла-СКВТ, преобразователь переменного напряжения в постоянное, аналоговый коммутатор, АЦП, генератор импульсов, блок управления с шиной синхронизации, первый и второй цифровые накапливающие сумматоры дополнительно введены: регистры синуса и косинуса, первый и второй цифровые умножители, устройство сравнения, масштабирующий сумматор, первый и второй сумматоры, первый и второй функциональные преобразователи функции cos", первый и второй функциональные преобразователи функции sin, регистр константы юстировки двигателя, регистр константы юстировки координаты объекта управления (нагрузки), формирователь переменного напряжения. К имеющимся в устройстве связям, когда синусный и косинусный сигнальные выходы СКВТ подключены к соответствующим сигнальным входам преобразователя переменного напряжения в постоянное, синусный и косинусный выходы которого подключены к первому и второму сигнальным входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с сигнальным входом АЦП, выход генератора импульсов соединен со входом блока управления, выходом которого является шина синхронизации, добавлены новые связи. Выход АЦП соединен с информационными входами регистров синуса и косинуса, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго умножителей соответственно. Выходы умножителей соединены со входами устройства сравнения, а его выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора и первым информационным входом масштабирующего сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого накапливающего сумматора, а выход с информационным входом второго накапливающего сумматора. Выход второго накапливающего сумматора соединен с первым входом первого сумматора и входами первых функциональных преобразователей функций cos и sin, выходы которых соединены со вторыми входами первого и второго умножителей соответственно. Второй вход первого сумматора соединен с выходом регистра константы юстировки двигателя, а его выход с первым входом второго сумматора и входами вторых функциональных преобразователей функций sin и cos. Второй вход второго сумматора соединен с выходом регистра константы юстировки координаты нагрузки. Входы синхронизации преобразователя переменного напряжения в постоянное, аналогового коммутатора, АЦП, регистров синуса и косинуса, масштабирующего и накапливающих сумматоров соединены с шиной синхронизации блока управления. Вход формирователя переменного напряжения соединен с шиной синхронизации, а выход с обмоткой возбуждения СКВТ. Входом устройства является угол поворота ротора СКВТ, а выходами
выход первого накапливающего сумматора код тахометрического сигнала;
выходы первого и второго сумматора коды координат двигателя и нагрузки привода с поправками на юстировку;
выходы вторых функциональных преобразователей функций cos и sin коды проекций вектора, угла поворота ротора двигателя с поправкой на юстировку. На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2
структурная схема системы непрерывного аналога цифровой следящей системы. Предлагаемое устройство содержит (фиг.1) датчик положения ротора двигателя ДПР (СКВТ) 1, вход устройства (угол поворота ротора СКВТ
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094173/960.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094071/969.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
Uв= Uo
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094071/969.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-10t.gif)
где m коэффициент трансформации СКВТ;
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094076/920.gif)
v электрический угол поворота ротора СКВТ. Значение угла v связано с углом поворота вала ДПР vДПР соотношение
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-11t.gif)
Влияние сдвига фазы СКВТ
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094076/920.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-12t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-13t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-14t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-15t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-16t.gif)
где КАЦП коэффициент передачи АЦП, в единицах младшего разряда кода на один вольт входного напряжения. Счетная частота и синхроимпульсы для работы АЦП поступают на его тактирующий вход "С" с шины синхронизации. Информация о двоичном коде, соответствующая значениям
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-17t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-18t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-19t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-20t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-21t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-22t.gif)
Сигнал рассогласования
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-23t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-24t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-25t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-26t.gif)
Таким образом, на выходу 2-го НС 14 вырабатывается код
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-27t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094173/960.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-28t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-29t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-30t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-31t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-32t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-33t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-34t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-35t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-36t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-37t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-38t.gif)
После образование кода оценки угла
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-39t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-40t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-41t.gif)
Рассмотрим более подробно работу ЦСС, поскольку ее структура и параметры определяют основные метрологические характеристики предлагаемого ПВК - статическую и динамическую точность выработки выходных цифровых оценок фазовых координат привода. В ЦСС на каждом такте с номером N работы с периодом повторения
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-42t.gif)
и уравнение ошибки
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-43t.gif)
где Ka=
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
T =
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/183.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-44t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-45t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-46t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-47t.gif)
Отсюда следует, что масштабирование должно обеспечивать равенство крутизны преобразования линейного кода угла и его функции sin в нуле на выходе устройства сравнения. Если принять период величины
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-48t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094173/960.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-49t.gif)
Соответствующие машинные числа, в зависимости от разрядности машинной единицы, представлены в таблице. Разрядность АЦП должна быть такой, чтобы значение
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-50t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-51t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-52t.gif)
При таком масштабировании дискретность оцифровки выходной координаты D
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-53t.gif)
При переходе к дискретному времени с номером такта N передаточная функция W(P) реализуется организацией работы цифровых интеграторов с масштабированием в виде следующей процедуры
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-54t.gif)
Поскольку величины
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-55t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094460/215.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094460/215.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/8736.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094460/215.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
где r целое число, равное числу разрядов сдвига выходного кода относительно кода ошибки. При малых
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-56t.gif)
От выбора коэффициента
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-57t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-58t.gif)
При выборе коэффициента b и масштабировании операции суммирования
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-59t.gif)
используются следующие соображения:
1) Выравнивание масштабов на входе масштабирующего сумматора проводится по кратности двойке, т.е.
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094460/215.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094011/916.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094460/215.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
где q целое, равное числу разрядов левого сдвига когда
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-60t.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-61t.gif)
где wc [C-1] частота среза АЧХ разомкнутой следящей системы - непрерывного аналога ЦСС,
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094076/950.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-62t.gif)
и по частоте вращения со сглаживанием
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-63t.gif)
в литературе (Активные RC-фильтры на операционных усилителях: Пер. с англ. /Под ред. Г.Н. Алексакова. М. Энергия, 1974) рекомендовано значение
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094076/950.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094945/2094945-64t.gif)
вокруг которого будут варьироваться дискретные значения
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094255/981.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094003/945.gif)
![быстродействующий многофункциональный преобразователь угла в код для устройств электромеханотроники, патент № 2094945](/images/patents/378/2094044/946.gif)
Класс H03M1/48 преобразователи со следящей системой