новая папка / 4006391

4006391-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006391A[]

Изобретение относится к управлению переменным током в соответствии с сигналом ошибки постоянного тока и, более конкретно, к управлению переменным током с помощью импульсной модуляции. This invention relates to control of an alternating current in accordance with a DC error signal, and more particularly to pulse modulation control of an alternating current. Двигатели переменного тока широко используются в системах управления как в наземных, так и в бортовых системах. Типичным применением серводвигателя переменного тока в воздухе является позиционирование поверхностей управления самолетом, таких как элероны и вертикальный и горизонтальный стабилизаторы. Хотя изобретение будет описано со ссылкой на управление серводвигателем переменного тока, оно не предназначено для ограничения этим. Alternating current motors are extensively used in control systems both in ground based applications and airborne systems. A typical application of an alternating current servomotor in an airborne application is the positioning of aircraft control surfaces, such as the aileron and the vertical and horizontal stabilizer. Although the invention will be described with reference to the control of an alternating current servomotor, it is not intended to be limited thereto. Обычно при использовании серводвигателя переменного тока так называемая эталонная обмотка питается от источника постоянного переменного тока, а переменное переменное напряжение подается на обмотку управления для управления работой (например, скоростью, крутящим моментом, направлением вращения). , мощность и т. д.) двигателя. С помощью настоящего изобретения также возможно управлять вышеуказанными функциями серводвигателя путем подачи переменного напряжения переменного тока как на опорную обмотку, так и на обмотку управления. Normally, in the use of an AC servomotor, the so-called reference winding is energized from a constant alternating current source and a variable AC voltage is applied to the control winding in order to control the functioning (e.g. speed, torque, direction of rotation, power, etc.) of the motor. With the present invention, it is also possible to control the above functions of a servomotor by applying a variable AC voltage to both the reference winding and the control winding. При управлении работой двигателя переменного тока в соответствии с сигналом ошибки постоянного тока с использованием методов модуляции применялась как широтно-импульсная модуляция, так и амплитудная модуляция. Управление двигателем с широтно-импульсной модуляцией описано и заявлено в патенте США No. № 3 700 987. При широтно-импульсной модуляции величина сигнала ошибки определяет ширину импульсов постоянной амплитуды на выбранной частоте. Это отличается от более часто используемой схемы амплитудной модуляции, где величина сигнала ошибки определяет амплитуду синусоидального напряжения на заданной частоте. При широтно-импульсной или амплитудной модуляции выходной сигнал модулятора подается на усилитель мощности для прямого управления подачей питания на обмотки серводвигателя переменного тока. При широтно-импульсной модуляции выходные транзисторы усилителя мощности работают в режиме переключения, т. е. транзисторы работают либо в режиме насыщения, либо в режиме отсечки. Это уменьшает среднюю мощность, рассеиваемую в усилителе мощности, по сравнению с мощностью, рассеиваемой в усилителе мощности схемы амплитудной модуляции, в которой транзисторы постоянно потребляют мощность. When controlling the operation of an alternating current motor in accordance with a DC error signal using modulation techniques, both pulse width modulation and amplitude modulation have been employed. A pulse width modulation motor control is described and claimed in U.S. Pat. No. 3,700,987. In pulse width modulation, the magnitude of the error signal determines the width of constant amplitude pulses at a selected frequency. This is in contrast to the more commonly used amplitude modulation scheme where the magnitude of the error signal determines the amplitude of a sinusoidal voltage at a given frequency. With either pulse width modulation or amplitude modulation, the output from the modulator is applied to a power amplifier for direct control of the energization of the windings of an alternating current servomotor. With pulse width modulation, the power amplifier output transistors operate in a switching mode, i.e., the transistors operate at either saturation or cutoff. This reduces the average power dissipated in the power amplifier in comparison to the power dissipated in the power amplifier of an amplitude modulation scheme wherein the transistors continuously use power. Дополнительным признаком широтно-импульсной модуляции в соответствии с настоящим изобретением является линеаризация крутящего момента в зависимости от сигнала ошибки для постоянного напряжения питания постоянного тока. Предыдущие системы управления широтно-импульсной модуляцией не предусматривали такой линеаризации. Кроме того, другой особенностью настоящего изобретения является линеаризация крутящего момента двигателя в зависимости от сигнала ошибки для флуктуирующего напряжения питания постоянного тока. An additional feature of pulse width modulation in accordance with the present invention is linearizing the torque versus error signal for a constant DC supply voltage. Previous pulse width modulation control systems did not provide for such linearization. Further, another feature of the present invention is linearizing the motor torque versus error signal for a fluctuating DC supply voltage. Еще одним недостатком предыдущих систем управления с широтно-импульсной модуляцией является отсутствие контроля над максимальным крутящим моментом, обеспечиваемым серводвигателем. Еще одной особенностью настоящего изобретения является создание системы управления двигателем с импульсной модуляцией, в которой максимальный крутящий момент серводвигателя ограничен колебаниями источника постоянного тока и вариациями сигнала максимальной ошибки для управления двигателем. Another shortcoming of previous pulse width modulation control systems is the lack of control over the maximum torque provided by the servomotor. Still another feature of the present invention is to provide a pulse modulation motor control system wherein the maximum torque of a servomotor is limited for fluctuations in the DC supply and variations in the maximum error signal for controlling the motor. В соответствии с настоящим изобретением система управления, в которой сигнал ошибки указывает требуемый крутящий момент и направление вращения двухфазного серводвигателя, имеющего опорную обмотку и обмотку управления, включает в себя генератор первого периодического сигнала, второго периодического сигнала, который представляет собой инверсию первого сигнала, фаза третьего периодического сигнала смещена на 180o относительно первого сигнала, а четвертый периодический сигнал является инверсией третьего сигнала. Первый и второй периодические сигналы сравниваются с сигналом ошибки постоянного тока для генерации серии импульсов. Эта последовательность импульсов логически комбинируется с прямоугольной волной и ее дополнением в течение периода разрешения для генерации первого и второго периодических выходных импульсов на обмотку управления двухфазного серводвигателя. Третий и четвертый периодические сигналы также сравниваются с сигналом ошибки для генерации серии импульсов, которые объединяются со второй прямоугольной волной и ее дополнением в течение периода разрешения для генерации третьего и четвертого периодических выходных импульсов на опорную обмотку серводвигателя. In accordance with the present invention, a control system wherein an error signal indicates the desired stall torque and direction of rotation of a two phase servomotor having a reference winding and a control winding includes a generator of a first periodic signal, a second periodic signal that is the inverse of the first signal, a third periodic signal phase displaced 180 DEG from the first signal, and a fourth periodic signal that is the inverse of the third signal. The first and second periodic signals are compared with a DC error signal to generate a series of pulses. This series of pulses is logic combined with a square wave and its complement during an enable period to generate first and second periodic output pulses to the control winding of the two phase servomotor. The third and fourth periodic signals are also compared with the error signal to generate a series of pulses that are combined with a second square wave and its complement during an enable period to generate third and fourth periodic output pulses to the reference winding of the servomotor. В соответствии с более конкретным вариантом осуществления изобретения первый и второй периодические выходные импульсы генерируются путем объединения прямоугольной волны и ее дополнения с результатами сравнения первого и второго периодических сигналов с сигналом ошибки. Далее формируются третий и четвертый периодические выходные импульсы путем объединения второй прямоугольной волны и ее дополнения с результатами сравнения третьего и четвертого периодических сигналов с сигналом ошибки. Вторая прямоугольная волна смещена на 90 градусов от первой прямоугольной волны. Кроме того, частота первого и второго прямоугольных сигналов и их дополнений составляет половину частоты четырех периодических сигналов. In accordance with a more specific embodiment of the invention, the first and second periodic output pulses are generated by combining a square wave and its complement with results of the comparison of the first and second periodic signals with the error signal. Further, the third and fourth periodic output pulses are generated by combining a second square wave and its complement with the results of the comparison of the third and fourth periodic signals with the error signal. The second square wave is displaced 90 DEG from the first square wave. In addition, the frequency of the first and second square waves and their complements is one-half the frequency of the four periodic signals. Кроме того, в соответствии с изобретением первая прямоугольная волна и ее дополнение объединяются с разрешающим сигналом, полученным путем сравнения первой периодической функции с предварительно установленным уровнем относительно сигнала ошибки. Точно так же вторая прямоугольная волна и ее дополнение объединяются с разрешающим сигналом, полученным путем сравнения третьей периодической функции с тем же заранее установленным уровнем. Further in accordance with the invention, the first square wave and its complement are combined with an enable signal produced by comparing the first periodic function with a pre-established level as referenced to the error signal. Similarly, the second square wave and its complement are combined with an enable signal produced by comparing the third periodic function with the same pre-established level. Более полное понимание изобретения и его преимуществ станет очевидным из описания и формулы изобретения, а также из прилагаемых чертежей, иллюстрирующих изобретение. A more complete understanding of the invention and its advantages will be apparent from the specification and claims and from the accompanying drawings illustrative of the invention. Ссылаясь на чертежи: Referring to the drawings: ИНЖИР. 1 представляет собой схему системы управления двигателем с широтно-импульсной модуляцией, генерирующей периодические выходные импульсы как на обмотку управления, так и на опорную обмотку двухфазного серводвигателя переменного тока; FIG. 1 is a schematic of a pulse width modulated motor control system generating periodic output pulses to both the control winding and reference winding of an alternating current two phase servomotor; ИНЖИР. 2 - график зависимости напряжения от времени периодической функции для формирования периодических выходных импульсов на управляющую и опорную обмотки двухфазного серводвигателя; FIG. 2 is a plot of voltage as a function of time of a periodic function for generating the periodic output pulses to the control and reference windings of a two phase servomotor; ИНЖИР. 3 представляет собой схему генератора сигналов для генерирования первой периодической функции и трех дополнительных периодических функций, сдвинутых по фазе относительно первой периодической функции; также показана логическая схема для генерирования первой и второй прямоугольных волн и разрешающего сигнала; FIG. 3 is a schematic of a waveform generator for generating a first periodic function and three additional periodic functions phase displaced with reference to the first periodic function; also shown is a logic diagram for generating the first and second square waves and an enable signal; ФИГ. 4a и b представляют собой сигналы для иллюстрации работы схемы на фиг. 1; FIGS. 4a and b are waveforms for illustrating the operation of the circuit of FIG. 1; ИНЖИР. 5 - логическая схема формирования выходных импульсов на обмотку управления серводвигателя; а также FIG. 5 is a logic diagram for generating output pulses to the control winding of a servomotor; and ИНЖИР. 6 представлена логическая схема формирования выходных импульсов на опорную обмотку серводвигателя. FIG. 6 is a logic diagram for generating output pulses to the reference winding of a servomotor. Ссылаясь на фиг. 1 показан широтно-импульсный модулятор, в котором электрический управляющий сигнал на выводе 10 подается на суммирующий усилитель 12, имеющий выход для питания серводвигателя, имеющего обмотку управления 14 и опорную обмотку 16, через компаратор и логическую цепь 18. Эта система может быть встроена как часть привода с несколькими серводвигателями, как описано и заявлено в патенте США No. № 3 679 956, выданный Уильяму Г. Редмонду. Referring to FIG. 1, there is shown a pulse width modulator wherein an electrical control signal at a terminal 10 is applied to a summing amplifier 12 having an output for energizing a servomotor having a control winding 14 and a reference winding 16 through a comparator and logic network 18. This system may be incorporated as part of the multiple servomotor actuator as described and claimed in U.S. Pat. No. 3,679,956 issued to William G. Redmond. Для привода, описанного и заявленного Уильямом Г. Редмондом, серводвигатель, имеющий обмотки 14 и 16, соединен с тахометром, который реагирует на скорость двигателя и формирует сигнал обратной связи по скорости, подаваемый на вход 20 суммирующего усилителя 12. Привод по патенту США. № 3679956 состоит из четырех серводвигателей, каждый из которых имеет выходной зубчатый привод, и все они объединены для создания линейного движения для привода выходного устройства. Многоканальный линейный дифференциальный трансформатор напряжения реагирует на движение выходного устройства и выдает электрические сигналы отдельных каналов, которые пропорциональны движению выходного устройства. Этот электрический сигнал с линейного дифференциального трансформатора напряжения поступает на вход 22 суммирующего усилителя 12. Таким образом, суммирующий усилитель 12 реагирует на сигналы на входных клеммах 10, 20 и 22 через соответствующие входные резисторы 24, 26 и 28, чтобы обеспечить сигнал ошибки (Ee) на выходе усилителя 12, который подается на компаратор и логику. сеть 18. For the actuator described and claimed by William G. Redmond, the servomotor having windings 14 and 16 is coupled to a tachometer that responds to the speed of the motor and generates a velocity feedback signal applied to an input 20 of the summing amplifier 12. The actuator of U.S. Pat. No. 3,679,956 consists of four servomotors each having a gear drive output and all combined to develop a linear motion for driving an output device. A multiple channel linear voltage differential transformer responds to a movement of the output device and provides individual channel electrical signals which are proportional to the movement of the output device. This electrical signal from the linear voltage differential transformer is applied to an input 22 of the summing amplifier 12. Thus, the summing amplifier 12 responds to signals on the input terminals 10, 20 and 22 through respective input resistors 24, 26 and 28 to provide an error signal (Ee) at the output of the amplifier 12 to be applied to the comparator and logic network 18. Суммирующий усилитель 12 имеет обычную конструкцию, включающую резистор 30 обратной связи и второй вход, соединенный с землей через резистор 32. The summing amplifier 12 is of a conventional design including a feedback resistor 30 and having a second input tied to ground through a resistor 32. Сигнал ошибки от суммирующего усилителя 12 сравнивается в сети 18 с серией сигналов, подключенных к сети 18 от генератора сигналов 34. Формы сигналов от генератора 34 могут использоваться компаратором и логическими схемами каждого серводвигателя составного сервопривода. An error signal from the summing amplifier 12 is compared in the network 18 with a series of waveforms connected to the network 18 from a waveform generator 34. The waveforms from the generator 34 may be utilized by the comparator and logic networks of each servomotor of a multiple servoactuator. Логическая схема 18 генерирует четыре сигнала управления двигателем, включая сигнал "PSC" и сигнал "NSC" на линиях 36 и 38 соответственно, подключенных к переключающему усилителю 40 мощности для подачи питания на обмотку управления 14. Логической схемой 18 также генерируется сигнал "PSC 90" на линии 42 и сигнал "NSC 90" на линии 44 в качестве входных данных усилителя 46 с коммутацией мощности для питания опорной обмотки 16. Four motor control signals are generated by the logic network 18 including a "PSC" signal and an "NSC" signal on lines 36 and 38, respectively, connected to a power switching amplifier 40 for energizing the control winding 14. Also generated by the logic network 18 is a "PSC 90" signal on a line 42 and an "NSC 90" signal on a line 44 as inputs to a power switching amplifier 46 for energizing the reference winding 16. Каждый из переключающих усилителей мощности 40 и 46 аналогичен и состоит из первого силового транзистора 48, второго силового транзистора 50, третьего силового транзистора 52 и четвертого силового транзистора 54, которые являются силовыми полупроводниковыми устройствами с управлением базой. Источником питания для усилителей 40 и 46 переключения мощности является постоянное напряжение VB. Мощные транзисторы 48, 50, 52 и 54 составляют выходной каскад двухтранзисторного усилителя мощности, чьи транзисторы 48а, 50а, 52а и 54а первого каскада соответственно управляют базовым электродом выходного каскада. Транзисторы 48а и 52а первой ступени соединены с базовым электродом силового транзистора 48 и 52 соответственно через токоограничивающий резистор 56. Для установления базового привода силовых транзисторов 48 и 52 резистор 58 соединен последовательно с резистором 56. Для транзисторов 50 и 54 силового каскада базовое управляющее напряжение устанавливается резистором 60, соединенным с положительным выводом источника постоянного тока. Each of the power switching amplifiers 40 and 46 is similar and is comprised of a first power transistor 48, a second power transistor 50, a third power transistor 52 and a fourth power transistor 54 which are base controlled, power semiconductor devices. The power source for power switching amplifiers 40 and 46 is DC voltage VB. The power transistors 48, 50, 52 and 54 comprise the output stage of the two transistor power amplifier whose first stage transistors 48a, 50a, 52a and 54a, respectively, drive the base electrode of the output stage. The first stage transistors 48a and 52a couple to the base electrode of the power transistor 48 and 52, respectively, through a current limiting resistor 56. For establishing the base drive to the power transistors 48 and 52, a resistor 58 is coupled in series with the resistor 56. For the power stage transistors 50 and 54, the base drive voltage is established by a resistor 60 coupled to the positive terminal of a DC source. Что касается переключающего усилителя 40 мощности, сигнал PSC на линии 36 подается на электрод базы транзисторов 48а и 50а первой ступени через резисторы 62 и 64 возбуждения базы соответственно. Сигнал NSC на линии 38 подается на транзисторы 52а и 54а первого каскада усилителя 40 через резисторы 66 и 68 возбуждения базы соответственно. Для переключающего усилителя мощности 46 сигнал PSC 90, линия 42, соединяется с транзисторами 48a и 50a первого каскада через резисторы 70 и 72 возбуждения базы соответственно, а сигнал NSC 90 на линии 44 соединяется с первым каскадом. транзисторы 52а и 54а через резисторы 74 и 76 возбуждения базы соответственно. With reference to the power switching amplifier 40, the PSC signal on line 36 is applied to the base electrode of the first stage transistors 48a and 50a through base drive resistors 62 and 64, respectively. The NSC signal on line 38 is applied to the first stage transistors 52a and 54a of the amplifier 40 through base drive resistors 66 and 68, respectively. For the power switching amplifier 46, the PSC 90 signal, line 42, is coupled to the first stage transistors 48a and 50a through base drive resistors 70 and 72, respectively, and the NSC 90 signal on the line 44 is coupled to the first stage transistors 52a and 54a through base drive resistors 74 and 76, respectively. В соответствии с компоновкой каждый из переключающих усилителей мощности 40 и 46 в основном представляет собой силовую мостовую сеть с транзисторами 48, 50, 52 и 54, составляющими ветви моста с обмоткой двигателя, подключенной к противоположным выводам мостовой схемы, так что, когда если транзисторы 48 и 54 являются проводящими, на двигатель будет поступать ток в первом направлении, а когда транзисторы 50 и 52 являются проводящими, на обмотку двигателя будет поступать ток в противоположном направлении. Таким образом, путем выборочной подачи сигналов управления базой на транзисторы 48а, 50а, 52а и 54а первой ступени обмотки двигателя могут выборочно подавать питание, чтобы вызвать вращение двигателя в заданном направлении. As arranged, each of the power switching amplifiers 40 and 46 is basically a power bridge network with the transistors 48, 50, 52 and 54 comprising the legs of the bridge with the motor winding connected across opposite terminals of the bridge network such that when the transistors 48 and 54 are conductive the motor will be supplied current in a first direction and when the transistors 50 and 52 are conductive the motor winding will be supplied current in an opposite direction. Thus, by selectively applying base drive signals to the first stage transistors 48a, 50a, 52a and 54a the motor windings may be selectively energized to cause motor rotation in a given direction. Поскольку ток, подаваемый на обмотки двигателя, носит импульсный характер, как будет объяснено ниже, диоды 48b, 50b, 52b и 54b соединены с соответствующими силовыми транзисторами, чтобы обеспечить обратный путь для циркуляции реактивной энергии, захваченной в обмотках двигателя, в течение интервалов отсутствие проводимости силовых переключающих транзисторов 48, 50, 52 и 54. Эти диоды позволяют отводить реактивную энергию в обмотке двигателя обратно в источник питания, который предназначен для поглощения индуктивной энергии двигателя. Кроме того, в промежутках между подачей импульсов на обмотку двигателя транзисторы 50 и 54 поддерживаются в состоянии насыщения для обеспечения короткого замыкания на обмотке, что также позволяет отводить реактивную энергию. Because the current supplied to the motor windings is pulsed in nature, as will be explained, diodes 48b, 50b, 52b and 54b are coupled across the respective power transistors to provide a return path for circulating reactive energy trapped in the motor windings during intervals of nonconduction of the power switching transistors 48, 50, 52 and 54. These diodes allow for discharge of reactive energy in the motor winding back to the power supply which is designed to be capable of absorbing the motor inductive energy. In addition, during the intervals between the application of pulses to a motor winding, transistors 50 and 54 are maintained in a saturated condition to provide a short circuit across the winding which also allows for discharge of reactive energy. Для генерирования сигналов включения двигателя на линиях 36, 38, 42 и 44 логическая схема 18 генерирует серию сигналов прямоугольной формы в соответствии с уравнением крутящего момента: TS = KVD@ 2 sin@ 2 (.pi. /2 @. ПВ) (1) To generate motor energizing signals on the lines 36, 38, 42 and 44 the logic network 18 generates a series of square wave signals in accordance with the torque equation:TS = KVD@ 2 sin@ 2 (.pi. /2 @. PW) (1) где VD = VB за вычетом падения напряжения на двух насыщенных транзисторах, where VD = VB less the voltage drop across two saturated transistors, PW = ширина импульса сигналов, подаваемых на обмотки двигателя 14 и 16, определяемая уравнением: PW = TPW/ 1/2 To = 2TPW /To = 2TPW fo (2) PW = the pulse width of signals applied to the motor windings 14 and 16 as given by the equation:PW = TPW/ 1/2 To = 2TPW /To = 2TPW fo (2) где TPW = длительность приложенных импульсов, where TPW = duration of the applied pulses, To = период формы сигнала для подачи питания на обмотки двигателя 14 и 16, и To = period of the waveform for energizing the motor windings 14 and 16, and fo = частота сигналов, подаваемых на обмотки двигателя 14 и 16. fo = frequency of the waveforms applied to the motor windings 14 and 16. Преимущество схемы по настоящему изобретению состоит в том, что она обеспечивает линейный момент опрокидывания TS в зависимости от сигнала ошибки Ee, определяемого уравнением (1). Если Ts = K1 Ee, то: K1 Ee = KVD@2 sin@2 (.pi. /2 @. PW) (3)ee = K2 VD@ 2 sin@2 (.pi. /2 @. ПВ) (4) An advantage of the circuit of the present invention is that it provides a linear stall torque, TS, versus error signal, Ee, as given by equation (1). If Ts = K1 Ee, then:K1 Ee = KVD@2 sin@2 (.pi. /2 @. PW) (3)ee = K2 VD@ 2 sin@2 (.pi. /2 @. PW) (4) где К2 = К/К1. where K2 = K/K1. Уравнение (4) выполняется, если ширина импульса PW сигнала, подаваемого на обмотки 14 и 16 двигателя, изменяется в соответствии с уравнением: ##STR1## и заменой уравнения (2): ##STR2##, которое уменьшает к: ##STR3## возведения в квадрат обеих частей уравнения (8) и решения для Ee :Ee = K2 VD@2 sin@2 (.pi.fo TPW) (9) Equation (4) is satisfied if the pulse width, PW, of a signal applied to the motor windings 14 and 16 varies in accordance with the equation: ##STR1## and substituting equation (2): ##STR2## which reduces to: ##STR3## squaring both sides of equation (8) and solving for Ee :Ee = K2 VD@2 sin@2 (.pi.fo TPW) (9) = k2 vd@2 (1/2) (1 - cos [2.pi. fo TPW ]) (10) ##STR4## = k2 vd@2 (1/2) (1 - cos [2.pi. fo TPW ]) (10) ##STR4## Ссылаясь на фиг. 2 показана периодическая функция V(t) = K2 VD@2 /2 {1 - cos[2.pi. (2fo) t]}, который генерируется и сравнивается с сигналом ошибки Ee в компараторе, на выходе компаратора будет периодический импульс, ширина которого удовлетворяет уравнению (5). Это достигается созданием периодической функции на фиг. 2, имеющий удвоенную частоту сигналов двигателя для подачи питания на обмотки 14 и 16. То есть выходные импульсы, генерируемые логической схемой 18 на линиях 36, 38, 42 и 44, возникают дважды для каждого цикла сигналов двигателя, подаваемых на обмотки 14 и 16. Referring to FIG. 2, there is shown a periodic function V(t) = K2 VD@2 /2 {1 - cos[2.pi. (2fo) t]} that is generated and compared with the error signal Ee in a comparator, the comparator output will have a periodic pulse output whose width satisfies equation (5). This is accomplished by generating the periodic function of FIG. 2 having twice the frequency of the motor signals for energizing the windings 14 and 16. That is, the output pulses generated by the logic network 18 on the lines 36, 38, 42 and 44 occur twice for every cycle of the motor signals applied to the windings 14 and 16. Ссылаясь на фиг. 3 показан генератор 34 сигналов для обеспечения волновых функций V(t), -V(t), как показано на фиг. 4, и эти функции сдвинуты по фазе на 180o соответственно, то есть функции V'(t) и -V'(t), также показанные на фиг. 4. Referring to FIG. 3, there is shown the waveform generator 34 for providing wave functions V(t), -V(t) as given in FIG. 4 and these functions shifted in phase by 180 DEG, respectively, that is, function V'(t) and -V'(t) also shown in FIG. 4. Для создания четырех периодических функций, показанных на фиг. 4 три операционных усилителя 78, 80 и 82 подключены как модифицированный генератор синусоидального сигнала. Как и в типичных операционных усилителях, используемых в настоящее время, усилители 78, 80 и 82 содержат инвертирующий вход, обозначенный символом «-», и неинвертирующий вход, обозначенный символом «+». Усилители 78 и 82 являются интеграторами с контуром обратной связи первого, включающим конденсатор 84, и контуром обратной связи последнего, включающим конденсатор 86. Одна входная клемма усилителя 78 соединена с землей через входной резистор 88, а вторая входная клемма получает сигнал обратной связи через резистор 90. Выход усилителя 78 соединен с одним входом операционного усилителя 80 через резистор 92. Второй вход усилителя 80 соединен с землей через резистор 94. Этот усилитель работает как инвертор и получает сигнал обратной связи через резистор 96. Выход усилителя 80 соединен с одним входом операционного усилителя 82 через резистор 98. To generate the four periodic functions of FIG. 4, three operational amplifiers 78, 80 and 82 are connected as a modified sine wave generator. As in typical operational amplifiers in current use, amplifiers 78, 80 and 82 contain an inverting input identified by the "-" symbol and a noninverting input identified by the "+" symbol. The amplifiers 78 and 82 are integrators with the feedback loop for the former including a capacitor 84 and a feedback loop of the latter including a capacitor 86. One input terminal of the amplifier 78 is coupled to ground through an input resistor 88 and a second input terminal receives a feedback signal through a resistor 90. An output from the amplifier 78 is coupled to one input terminal of the operational amplifier 80 through a resistor 92. A second input to the amplifier 80 is coupled to ground through a resistor 94. This amplifier functions as an inverter and receives a feedback signal through a resistor 96. An output from the amplifier 80 is coupled to one input of the operational amplifier 82 through a resistor 98. Второй вход операционного усилителя 82 соединен с землей через резистор 100. A second input to the operational amplifier 82 is coupled to ground through a resistor 100. Выход операционного усилителя 82 подключен к ограничителю 102, содержащему транзисторы 104 и 106, управляемые резисторами 108 и 110 соответственно. Выходной сигнал ограничителя 102 представляет собой синусоидальный сигнал с удвоенной частотой возбуждения, подаваемый на обмотки 14 и 16, с амплитудой, равной K3 VD@2, где K3 = K2/2. Этот сигнал возвращается на вход усилителя 78 через резистор 90. The output of the operational amplifier 82 is connected to a limiter 102 comprising transistors 104 and 106 driven through resistors 108 and 110, respectively. The output of the limiter 102 is a sinusoidal signal at twice the energizing frequency coupled to the windings 14 and 16 with an amplitude given by K3 VD@2 where K3 = K2 /2. This signal is coupled back to the input of the amplifier 78 through the resistor 90. При подключении выход операционного усилителя 78 на клемме 112 представляет собой функцию V(t), как показано на фиг. 4 и определяется выражением: V(t) = K3 VD@2 (1 - cos 2.pi. 2fo t) (12) As connected, the output of the operational amplifier 78 at the terminal 112 is the function V(t) as shown in FIG. 4 and given by the expression:V(t) = K3 VD@2 (1 - cos 2.pi. 2fo t) (12) Этот сигнал затем подается на вход инвертирующего усилителя 80, который формирует на выходной клемме 114 функцию -V(t), как показано на фиг. 4 и дается выражением: -V(t) = -K3 VD@2 (1 - cos 2.pi. 2fo t) (13) This signal is then applied to the input of the inverting amplifier 80 that generates at an output terminal 114 the function -V(t) as shown in FIG. 4 and given by the expression:-V(t) = -K3 VD@2 (1 - cos 2.pi. 2fo t) (13) Чтобы сгенерировать напряжение смещения для получения функции типа (1 - cos .omega.t), которая находится в выражениях для функций V(t) и -V(t), сигнал, заданный выражением K3 VD@2, подается на вход операционного усилителя 82 через резистор 116 параллельно резистору 98. Это напряжение генерируется на выходе операционного усилителя 118, имеющего вход, соединенный через резистор 120 с выходом операционного усилителя 122. Один вход операционного усилителя 122 подключен к соединению сети делителя, включающей резисторы 124 и 126, с сетью, подключенной к положительной клемме источника постоянного тока. На второй вход операционного усилителя 122 поступает напряжение через входной резистор 128, равное по величине напряжению VB, приложенному к усилителям коммутации мощности 40 и 46. Цепь обратной связи для операционного усилителя 122 включает в себя резистор 130. To generate an offset voltage to produce the (1 - cos .omega.t) type function as found in the expressions for the functions V(t) and -V(t), a signal as given by the expression K3 VD@2 is applied to the input of the operational amplifier 82 through a resistor 116 in parallel with the resistor 98. This voltage is generated at the output of an operational amplifier 118 having an input coupled through a resistor 120 from the output of an operational amplifier 122. One input to the operational amplifier 122 is connected to the junction of a divider network including resistors 124 and 126 with the network connected to the positive terminal of a DC supply. The second input of the operational amplifier 122 receives a voltage through an input resistor 128 equal in value to the voltage VB applied to the power switching amplifiers 40 and 46. A feedback network for the operational amplifier 122 includes a resistor 130. На выходе усилителя 122 есть напряжение, которое представляет собой линейную аппроксимацию выражения -K3 VD@2 относительно его номинального значения. Линейное приближение к -K3 VD@2 является достаточно точным, если VB не отклоняется заметно (например, более чем на . ±. 20%) от его номинального напряжения. Для больших вариаций VB более точное приближение может быть произведено любым из нескольких хорошо известных методов. Напряжение -K3 VD@2 формируется на выводе 132, соединенном с выводом 132' ограничителя 102. Как упоминалось ранее, выход операционного усилителя 122 также соединен с одним входом операционного усилителя 118, который соединен как инвертор с резистором 134 в контуре обратной связи. Второй вход операционного усилителя 118 соединен с землей через резистор 136. Выходное напряжение K3 VD@2 усилителя 118 подается на усилитель 82, а также генерируется на выводе 138, соединенном с выводом 138' ограничителя 102. The output of the amplifier 122 is a voltage that is a linear approximation of the expression -K3 VD@2 about its nominal value. The linear approximation to -K3 VD@2 is sufficiently accurate if VB does not deviate appreciably (e.g., more than . ±. 20%) from its nominal voltage. For larger variations of VB, a more accurate approximation can be produced by any of several well known techniques. Voltage -K3 VD@2 is generated at a terminal 132 connected to the terminal 132' of the limiter 102. As previously mentioned, the output of the operational amplifier 122 is also coupled to one input of the operational amplifier 118 that is connected as an inverter with a resistor 134 in a feedback loop. A second input to the operational amplifier 118 is coupled to ground through a resistor 136. The output voltage K3 VD@2 from the amplifier 118 is applied to the amplifier 82 and also generated at a terminal 138 that is connected to the terminal 138' of the limiter 102. С ограничителем 102, соединенным с выходом операционного усилителя 82, а также с выходом операционных усилителей 118 и 122, эта схема функционирует для управления амплитудой функций V(t) и -V(t). Кроме того, выходной сигнал ограничителя 102 подается на усилитель-компаратор 140 через входной резистор 142. With the limiter 102 coupled to the output of the operational amplifier 82 and also to the output of the operational amplifiers 118 and 122, this circuit functions to control the amplitude of the functions V(t) and -V(t). Further, the output of the limiter 102 is applied to a comparator amplifier 140 through an input resistor 142. Второй вход усилителя-компаратора 140 соединен с землей через резистор 144. Выход усилителя-компаратора 140 подается на логическую схему для формирования функций SQW, SQW, SQW90 и SQW90, как показано на фиг. 4. Эти функции используются с разрешающими сигналами, как будет объяснено ниже. A second input to the comparator amplifier 140 is coupled to ground through a resistor 144. The output of the comparator amplifier 140 is applied to logic circuitry for generating the functions SQW, SQW, SQW90 and SQW90 as given in FIG. 4. These functions are utilized with enable signals as will be explained. Выходной сигнал ограничителя 102 представляет собой синусоидальный сигнал VA (t), определяемый выражением: VA (t) = -K3 VD@2 sin 2·pi. @. 2фо т (13А) The output of limiter 102 is a sinusoidal signal VA (t) given by the expression:VA (t) = -K3 VD@2 sin 2.pi. @. 2fo t (13A) va (t) имеет ту же частоту, что и V(t), и его фаза составляет -90 градусов по отношению к V(t). Амплитуда VA (t) определяется напряжениями K3 VD@2 и -K3 VD@2, подаваемыми на клеммы 138' и 132', соответственно, как упоминалось ранее. va (t) has the same frequency as V(t) and its phase is -90 DEG with respect to V(t). The amplitude of VA (t) is established by voltages K3 VD@2 and -K3 VD@2 applied to terminals 138' and 132', respectively, as previously mentioned. При подаче VA (t) на компаратор 140 выходной сигнал компаратора 140 представляет собой прямоугольную волну той же частоты, что и VA (t). Эта прямоугольная волна и ее дополнение обеспечивают сигналы запуска триггеров 146 и 152, которые генерируют функции SQW, SQW, SQW90 и SQW90. With VA (t) applied to comparator 140, the output of comparator 140 is a square wave of the same frequency as VA (t). This square wave and its complement provide triggering signals to flip-flops 146 and 152 that generate the functions SQW, SQW, SQW90 and SQW90. Более конкретно, выходной контакт усилителя 140 подается на триггерный контакт триггера 146, имеющего выходной контакт 148, на котором генерируется функция SQW, и выходной контакт 150, на котором генерируется функция SQW. Триггер 146 срабатывает при переходе через ноль в положительном направлении синусоидального сигнала VA(t) от ограничителя 102. Эти два выхода также соединены с триггером 152, имеющим триггерную клемму, соединенную с выходом инвертора 154. Инвертор 154 подключается к выходу компаратора 140. Триггер 152 срабатывает, когда синусоидальный сигнал VA (t) от ограничителя 102 пересекает ноль в отрицательном направлении. Триггер 152 имеет выходной контакт 156, на котором генерируется функция SQW90, и выходной контакт 158, на котором генерируется функция SQW90. Функции SQW, SQW, SQW90 и SQW90 имеют половину частоты VA(t). Использование этих функций будет объяснено в ближайшее время. More specifically, the output terminal of the amplifier 140 is applied to the trigger terminal of flip-flop 146 having an output terminal 148 at which there is generated the function SQW and the output terminal 150 at which is generated the function SQW. The flip-flop 146 is triggered at the zero crossing in the positive direction of the sinusoidal signal VA (t) from limiter 102. These two outputs are also coupled to a flip-flop 152 having a triggering terminal connected to the output of an inverter 154. The inverter 154 connects to the output of comparator 140. Flip-flop 152 is triggered when the sinusoidal signal VA (t) from limiter 102 crosses zero in the negative direction. The flip-flop 152 has an output terminal 156 at which the function SQW90 is generated and an output terminal 158 at which the function SQW90 is generated. Functions SQW, SQW, SQW90 and SQW90 have half the frequency of VA (t). The utilization of these functions will be explained shortly. Для генерации периодической функции V'(t) и -V'(t) выходы усилителей 78 и 122 подключены к отдельным входным клеммам операционного усилителя 160 через входные резисторы 162 и 164 соответственно. Второй вход усилителя 160 соединен с землей через резистор 166. Операционный усилитель 160 включает в себя цепь обратной связи резистора 168, соединенного с соединением резисторов 162 и 164. To generate the periodic function V' (t) and -V' (t) the outputs of the amplifiers 78 and 122 are coupled to separate input terminals of an operational amplifier 160 through input resistors 162 and 164, respectively. A second input to the amplifier 160 is tied to ground through a resistor 166. The operational amplifier 160 includes a feedback network of a resistor 168 coupled to the interconnection of the resistors 162 and 164. Выход операционного усилителя 160 соединен с операционным усилителем 170 через входной резистор 172. Второй вход усилителя 170 соединен с землей через резистор 174. Операционный усилитель 170 работает как инвертор и включает в себя в качестве обратной связи резистор 176. An output of the operational amplifier 160 is coupled to an operational amplifier 170 through an input resistor 172. A second input to the amplifier 170 is coupled to ground through a resistor 174. The operational amplifier 170 functions as an inverter and includes as a feedback a resistor 176. На выходной клемме 178 усилителя 160 функция V'(t) генерируется в соответствии с выражением: V'(t) = K3 VD@2 (1 + cos 2·pi. 2fo t) (14)