Нелинейный фильтр для систем автол\атическогоуправления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со1сз СоеетскиСсциалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14Х11.1969 (№ 1347279/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Л1П1х H 03h 7/28

G 05Ь 5/01

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08.Х11.1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 18.П.1971

, Д1х 621.372.542.3.078 (088.8) Авторы изобретения

О. Г. Алексеев, Д. И. Бойчук, Б. Р. Выскубов и И. Ф. Юрик

Заявитель

НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

20 где

Фильтр предназначен для повышения помехозащищенности систем автоматического управления.

Известны нелинейные zëÿ систем автоматического управления, содержащие усилители, 5 схему сравнения и интегратор, Однако наличие нелинейных характеристик в структуре систем автоматического управления приводит к зависимости Нх динамических свойств от характера входных воздействий. Особенно выра- 10

>кена такая зависимость при наличии во входном сигнале различного рода помех. При значительных уровнях помех нар..шается устойчивость систем управления.

Применение линейных фильтров не позволяет значительно ослабить влияние помех на прохождение полезного сигнала, так как частоты полезного сигнала и сигнала помехи существенно не отличаются.

Целью изобретения является создание устройства для выделения полезного сигнала на фоне помех в условиях, когда частота помехи незначительно отличается от частоты полезного сигнала. Причем характеристики такого уст- 25 ройства должны зависеть от уровня помех.

Цель достигается тем, что устройство содержит нелинейное звено типа «ограничение», вход которого подключен к выходу схемы сравнения, а выход — ко входу интегратора. 30

Фильтр построен таким образом, что постоянная времени фильтра зависит от коэффициента передачи нелинейного звена, поэтому характеристики фильтра зависят от характера входных сигналов.

На чертеже пр1!ведена структх р!1ая схема нелинейного фильтра.

Оп содержит усилитель 1 с коэффициентом усиления К1, схему сразненпя 2, нелинейное звено 8 типа «ограничение». интегратор 4, усилитель 5 с коэффициентом усиления К,, включенный в цепь отр1щательной обратной связи.

Входной сигнал, содержащий помеху, на выходе схемы сравнения дифференцируется, чем обеспечивается «подчеркивание» (усиление) помехи. Передаточная функция рассматриваемого устройства для цепи равна л (р) т,р х„.(р) Т р+ 1

К, 1

Т, = ; Т, =

К,. у(А) К,, у(А)

q(A) — гармонический коэффициент передачи нелинейного звена.

При К! — — К ))1 передаточная функция (1) соответствует дифференцпрующему устройству, так как Т!))Т2. При этом постоянные времени я вля1от ся функциях! и от а м плите ды входного сигнала.

289505

Предмет изобретения где 2 — 3 Составитель В. А. Чистов

Тсхрсд Т. П. Курилко

Редактор Л. А. Утехина!

;оррсктор Т. А. Уманец! !зд. М 70 Заказ !23,9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )I(-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Продифференцированный сигнал поступает на нелинейное звено 8, где происходит ограничение «подчеркнутой» амплитуды помехи. Затем сигнал интегрируется и с помощью цепи обратной связи восстанавливается до прежнего уровня по составляющей полезного сигнала.

Передаточная функция фильтра имеет вид:

К,М) = ""х() =-, ()

-«,"(ð) Т, р+ 1

1 т

К,уу(А)

Из выражения (2) видно, что постоянная времени фильтра (Т4,) зависит от амплитуды помехи во входном сигнале.

С увеличением «ровня помех постоянная времени ьозрастает, т. е. происходит пассивная самонастройка фильтра по уровню помехи.

Пелинейпый фильтр для систем автоматического управления, содержащий усилители, схему сравнен(и и интегратор, отличаюи(ийся

10 тем, что, с целью повыше!шя зффективности фильтрации полезного сигнала при различных значениях уровня помех, он дополнительно содержит нелинейное звено типа «ограничение», вход которого подключен к выходу схе15 мы сравнения, а выход — ко входу интегратора.