Корректирующее устройство Советский патент 1986 года по МПК G05B5/01 

Изобретение относится к устройствам фильтрации с переменными в зависимости от входного сигнала параметрами и может найти широкое применение в высокочастотных следящих системах, работающих в условиях помех высокого уровня.

Цель изобретения - повышение точности устройства., .

На .чертеже представлена структурная схема корректируюш,его устройства.

нал), то сигнал Л , прошедший через блок 4, не вызовет срабатывания блока 3. Блок 4 выделяет из любого сигнала модуль этого сигнала. В случае повышения уровня помехи срабатывает блок 3 и подключает выход коммутатора 2 к его второму входу. Входной сигнал UBX. проходит через фильтр 1, который начинает фильтровать помеху входного сигнала. Эффективность третьего фильтра 1 является функцией выходного

Приняты следуюш.ие обозначения: уп- ю сигнала второго сумматора 8, например, по

равЛаемый фильтр 1, коммутатор 2, поро- блок 3, блок.4 модуля, первый сумматор 5, первый и второй фильтры 6 и 7, второй сумматор 8, источник 9 эталонного напряжения.

Корректирующее устройство работает следующим образом.

На выходе источника 9 напряжения устанавливается напряжение, при превышении которого срабатывает блок 3. Выставленное при настройке пороговое значение о срабатывания блока 3 выбрано из условия определяемого заранее соотношения между полезным сигналом и шумом. Коммутатор 2 в исходном состоянии (при установке начальных условий) выходом подключен к своему первому сигнальному входу. Коммутатором 2 может служить обычное реле с нормально замкнутым контактом. При подаче на вход самонастраивающегося фильтра сигнала ошибки следящей системы, представляющего собой аддитивэтому сигналу изменяется сопротивление R-RC-фильтра, если в качестве фильтра 1 применен RC-фильтр.

Сигналы на входы сумматора 8 поступают с выхода сумматора 5 и выхода фильтра 6, например, с передаточной функцией.

i

w- (P)

(3)

где Т - постоянная времени фильтра 7 На выходе сумматора 8 формируется следующий сигнал:

л 1г Тбр уг ,-. ивх.(р)Твр

А (Р) (Тф4-1)(Т,р+1)

25 ТбТтр

(Тбр+ 1)(Т7р.+ 1)

(4)

т.е. сигнал, пропорциональный второй производной сигнала ошибки следящей системы. Сигнал &. несет информацию о частотных свойствах шумового сигнала помехи.

ную смесь полезного сигнала и помехи, этот 0 Сигналом Д изменяют частоту среза фильтсигнал проходит с входа самонастраивающегося фильтра на его выход без преобразования. При этом происходит сравнение входного сигнала и сигнала, прошедшего через первый фильтр 6, например, с передаточной функцией

W6(p)

1

Тер

постоянная времени первого фильтра 6.

выходе сумматора 5 формируется ий сигнал:

UBX.(P)

p)

.Тбр

Тбр+ 1

Uw (р),

(2)

где UBX. (р) - отображение входного сигнала

самонастраивающегося фильт- 50 / ра.

Сигнал Л (р) пропорционален первой производной сигнала .ошибки следящей системы.

Сигнал Д несет информацию о величине

40 ходит через фильтр 1, постоянная времени которого является функцией второй производной Д сигнала ошибки следящей системы. Поэтому каждый раз, осуществляя подавление помехи, самонастраивающийся фильтр вносит минимально возможные фазовые запаздывания в следящую систему. Тем самым за счет адаптивной перестройки самонастраивающегося фильтра удается повысить точность следящей системы, в которой он установлен.

Формула изобретения

Корректирующее устройство, содержащее первый фильтр, вход которого явля(по амплитуде) сигнала помехи (более вы-55 ется входом устройства, а также два суммасокочастотного, чем полезный сигнал). Еслитора, пороговый блок и блок выделения мополученный сигнал мал, в случае низкогодуля, отличающееся тем, что, с целью поуровня помехи (плавно изменяющийся сиг-вышения его точности, в него введены втонал), то сигнал Л , прошедший через блок 4, не вызовет срабатывания блока 3. Блок 4 выделяет из любого сигнала модуль этого сигнала. В случае повышения уровня помехи срабатывает блок 3 и подключает выход коммутатора 2 к его второму входу. Входной сигнал UBX. проходит через фильтр 1, который начинает фильтровать помеху входного сигнала. Эффективность третьего фильтра 1 является функцией выходного

сигнала второго сумматора 8, например, по

этому сигналу изменяется сопротивление R-RC-фильтра, если в качестве фильтра 1 применен RC-фильтр.

Сигналы на входы сумматора 8 поступают с выхода сумматора 5 и выхода фильтра 6, например, с передаточной функцией.

i

w- (P)

(3)

где Т - постоянная времени фильтра 7 На выходе сумматора 8 формируется следующий сигнал:

л 1г Тбр уг ,-. ивх.(р)Твр

А (Р) (Тф4-1)(Т,р+1)

25 ТбТтр

(Тбр+ 1)(Т7р.+ 1)

(4)

т.е. сигнал, пропорциональный второй производной сигнала ошибки следящей системы. Сигнал &. несет информацию о частотных свойствах шумового сигнала помехи.

Сигналом Д изменяют частоту среза фильтра

Положительный эффект предлагаемого самонастраивающегося фильтра заключается в том, что с введением новых функциональных связей входной сигнал с помехой малого уровня проходит без преобразования, что не ухудшает фазовой характеристики следящей системы, а входной сигнал с помехой относительно большего уровня проходит через фильтр 1, постоянная времени которого является функцией второй производной Д сигнала ошибки следящей системы. Поэтому каждый раз, осуществляя подавление помехи, самонастраивающийся фильтр вносит минимально возможные фазовые запаздывания в следящую систему. Тем самым за счет адаптивной перестройки самонастраивающегося фильтра удается повысить точность следящей системы, в которой он установлен.

Формула изобретения

Корректирующее устройство, содержащее первый фильтр, вход которого является входом устройства, а также два суммарой фильтр, управляемый фильтр, источник эталонного напряжения и коммутатор, причем первый вход первого сумматора соединен с выходом первого фильтра, второй вход, являющийся входом корректирующего устройства, соединен с первым входом коммутатора и с входом управляемого фильтра, выход первого сумматора через блок выделения модуля и пороговый блок соединен с управляющим входом коммутатора.

через второй фильтр с первым входом второго сумматора и непосредственно - с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого фильтра, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, выход которого является выходом корректирующего устройства, а источник эталонного напряжения соединен с вторым входом порогового блока.

Изобретение относится к устройствам фильтрации с переменными в зависимости от входного сигнала параметрами и может найти широкое применение в высокочастотных следящих системах, работающих в условиях помех высокого уровня. Целью изобретения является повышение точности устройства. Цель достигается тем, что входной сигнал в устройстве поступает на первый вход коммутатора и через управляемый фильтр на второй вход коммутатора, который переключается в зависимости от величины производной входного сигнала. Постоянная времени управляемого фильтра изменяется пропорционально второй производной входного сигнала. ю со О5 4