Преобразователь координат

(72) Авторы изобретения

И.А.Малышев, В.Ю.Матвеев, Б. ский (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КООРДИНАТ

Изобретение относится к автома-. тике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах для определения полярного угла и его производной по заданным прямоугольным координатам.

Ф

Известен преобразователь координат, содержащий генератор гармонического напряжения, блок сравнения, вход которого подключается к первому

10 источнику сигнала, а выход соединен со входом блока регистрации, модулятор, первый вход которого подключается ко второму источнику сигнала, второй вход соединен со вторым входом блока сравнения, и формирователь, вход которого подключен к генератору гармонического напряжения, а выход соединен со вторым входом блока ре; гистрации (13 .

Недостатки известного преобразователя — необходимость предварительного вычисления полярного радиуса и невысокая точность вычисления, связанная с неизбежными запаздываниями при запоминании мгновенных значений изменяющегося напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь координат, содержащий управляемый генератор гармонического напряжения, фаза колебания которого задается входными координатами. Значения преобразованной координаты фиксируются в режиме останова. Преобразователь содержит также компаратор,.коммутатор, формирователь, блок регистрации, источник эталонного напряжения и блок управления, включающий генератор импульсов, счетчик, дешифратор, распределитель импульсов f2).

Недостаток указанного преобразователя состоит в большой сложности схемы.

Цель изобретения — упрощение, а также расширение функциональных возможностей за счет получения ин4

ro ключей соединены со вторым управляющим входом генератора.

Кроме того, преобразователь координат содержит дополнительный блок памяти и сумматор, причем вход дополнительного блока памяти и первый вход сумматора подключены к выходу основного блока памяти, выход дополнительного блока памяти соединен со вторым входом сумматора, выход которого является дополнительным выходом преобразователя, а,выход генератора прямоугольных импульсов соединен с управляющим входом дополнительного блока памяти.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя координат.

Преобразователь координат содержит управляемый генератор 1 гармонического напряжения, интегратор 2, генератор 3 прямоугольных импульсов, элементы 4 и 5 задержки, источник 6 эталонного напряжения, триггер 7, блоки 8 и 9 памяти, сумматор 10, ! .мпаратор 11, ключи 12-17, интеграторы 18 и 19, инвертор 20, входы 2! и 22 преобразователя, управляющие входы 23 и 24 генератора 1, выход 25 генератора 1,:выходы 26 и

27 преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 3 и элементы 4 и 5 задержки вырабатывают периодические последовательности импульсов, сдвинутых друг относительно друга на длительность импульса. При этом очередной импульс элемента 5 задержки, замыкая ключи 12, !6 и 17, обнуляет интегратор 2 и устанавливает на интеграторах 18 и 19 начальные условия

U y (t q ), U (; ), соответствующие значению входных переменных в этот момент времени. Триггер 7 устанавливается в состояние ".1 ", при этом интегратор 2 через ключ 13 подключается к источнику 6, замыкаются ключи 1 4 и 15, генератор 1 переводится в режим генерирования синусоидального сигнала.

На интеграторе 18 вырабатывается напряжение

8860 формации о производной полярного угла.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь координат, содержащий управляемый. генератор гармонического напряжения, первый и второй входы установки начальных условий которого связаны с соответствующими входами преобразователя, а выход управляемого генератора гарионического напряжения соединен со входом компаратора, источник эталонного напряжения, блок памяти и генератор прямоугольных импульсов, содержит триггер, интегратор, два ключа и два элемента задержки, вход первого из которых соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход — со входом второго элемента задержки, выход источника 20 эталонного напряжения через первый ключ связан со входом интегратора, вход и выход которого соединены между собой через второй ключ, выход интегратора соединен с информационным 25 входом блока памяти, выход которого является выходом преобразователя, выход первого элемента задержки сое- динен с управляющим входом блока памяти, выход .второго элемента задерж- зо ки соединен с первым управляющим

I входом управляемого генератора гармонического напряжения, с единичным входом триггера и с управляющим входом второго ключа, единичный выход 35 триггера соединен со вторым управляющим входом управляемого генератора гармонического напряжения и с управляющим входом первого ключа, а выход компаратора соединен с нулевым входом 40 триггера.

U„= Ä() „(Ä)cos(e4 e„) а на интеграторе 19 — напряжение

u9= V Ъ +U !

9 где

Управляемый генератор гармонического напряжения содержит два интегратора инвертор,и четыре ключа входы ус1 У

45 тановки начальных условий интеграторов через первый и второй ключи соединены с соответствующими входами установки начальных условий генератора, выход первого интегратора через третий ключ связан с информационным входом второго интегратора, выход которого через соединенные последовательно инвертор и четвертый ключ связан с информационным входом первого интегратора, управляющие входы первого и второго ключей соединены с первым управляющим входом генератора, а управляющие входы третьего и четверто601 1 4 блока памяти, выход второго элемента задержки соединен с первым управляющим входом управляемого генератора гармонического напряжения, с единичным

S входом триггера и. с управляющим входом второго ключа, единичный выход триггера соединен со вторым управляющим входом управляемого генератора гармонического напряжения и с управ1 ° ляющим входом первого ключа, а выход компаратора. соединен с нулевым входом триггера.

2. Преобразователь по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что управляе-!

Ф мый генератор гармонического напряжения содержит два интегратора, инвертор и четыре ключа, вхбды установки начальных условий интеграторов через первый и второй ключи соедине2ф ны с соответствующими входами установки начальных условий генератора, выход первого чнтегратора через третий ключ связан с информационным входом второго интегратора, выход которого

3$ через соединенные последовательно инвертор и четвертый ключ связан с информационным входом первого интегратора, управляющие входы первого и второго ключей соединены с первым р4 управляющим входом генератора, а управлякицие входы третьего и четвертого ключей соединены со вторым управляющим входом генератора, 3. Преобразователь по п.1, о т —, 1И1 л и ч а ю щ и Й с я тем ™то с целью расширения функциональных возможностей за счет получения информации о производной полярного угла, он содержит дополнительный блок памяти и сумматор, причем вход дополнительного блока памяти и пер-:. вый вход сумматора подключены к выходу основного блока памяти, выход дополнительного блока памяти соединен со вторым входом сумматора, выход которого является дополнительным выходом преобразователя, а выход генератора прямоугольных импульсов соединен с управляющим входом дополнительного блока памяти.

S 88 В момент, когда напряжение на выходе генератора 1 становится равным нулю, компаратор 11 вырабатывает отрицательный импульс, который переводит триггер в состояние "0", ключи 13-15 размыкаются и на интеграторе 2 хранится напряжение, пропорциональное полярному углу в момент времени

В блоке памяти 8 хранится напряжение, пропорциональное полярному углу, вычисленному на предыдущем

Р -1) -ом интервале. Под действием очередного (i + 1) -го импульса генератора 3 в блок 9 памяти переносится значение напряжения из блока 8, а в нем под действием очередного импульса с элемента 4 задержки запоминается напряжение интегратора 2, соответствующее значению полярного угла на текущем 1 -ом интервапе.

Выходное напряжение сумматора

l0 гропорционально приращению полярного угла за период его вычисления. Учитывая то, что период вычисления полярного угла постоянен, вы- ходное напряжение сумматора пропорционально производной полярного угла.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется экономией элементной базы при сохранении быстродействия и точности.

Формула изобретения

I, Преобразователь координат, содержащий управляемый генератор гармонического напряжения, первый и второй входы установки начальных ус- ловий которого связаны с соответствукщими входами преобразователя, а выход управляемого генератора гармонического напряжения соединен со входом комнаратора, источник эталонного напряжежя, блок памяти и гене.— ратор прямоугольных импульсов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, он содержит триггер, интегратор, два ключа и два элемента задержки, вход первого из которых соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход — со входом второго элемента задержки, выход источника эталонного напряжения через первый ключ связан со входом интегратора, вход и выход которого соединены между собой через второй ключ, выход интегратора соединен с информационным входом блока памяти, выход которого является выходом преобразователя, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.I I

1. Авторское свидетельство СССР ® Ф 506027, кл. 6 06 G 7/22, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2726382,кл . G Q6 G 7/22, 1978 (прототип).

886011

Составитель Г.Осипов

Редактор И.Михеева Техред М. Надь

Корректор СЛ1омак

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 10560/78 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д.4/5