CS197621B1 - Non-linear filter for delimitation of parasitic signals with the large frequency and amplitude spectrum - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENI 197621 (11) (Bl) (51) Int. Cl3 — Η Ό4 R 3/04 (22) Přihlášené 3. 8. 77 (21) (PV 5144-77) H 03 H 5/02 (40) Zverejnené 31. 8. 79 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 31. 8. 82 (75) Autor vynálezu KALAŠ VÁCLAV prof. ing. CSc., Bratislava (54) Nelineárny filter k obmedzeniu parazitných signálov so širokýmfrekvenčným a amplitudovým spektrum

Vynález se týká nelineárneho filtra na obmed-zenie parazitných signálov so širokým frekvenq-ným a amplitúdovým spektrom.

Doteraz najma v regulačných obvodoch vznikárad problémov, ktoré súvisia s parazitnými sig-nálmi. Ide jednak o sústavy, ktorých výstupnýsignál obsahuje široké spektrum parazitných sig-nálov, pričom tieto parazitně signály nie sú, ale-bo nemfižu byt dalšími sústavami filtrované, ajednak o snímače roznych fyzikálnych veličinako sú snímače rýchlosti (tachodynamá), sníma-če zrýchlenia, prúdu, napatia, magnetického to-ku, sily momentu apod., ktoré okrem funkčnejzložky v dSsledku svojej nedokonalej činnostigenerujú aj široké nestacionárně spektrum pa-razitných signálov. Parazitně signály výraznésťažujú identifikáciu systémov, sposobujú sub-harmonické kmity v regulačných obvodoch, na-sycovanie a preťažovanie niektorých členov re-gulačných obvodov apod. Okrem toho uvažovanéparazitně signály v regulačných obvodoch vý-razné zhoršujú možnosti aplikovania vyšších fo-riem automatizácie, ako sú napr. systémy s inva-riantnosťou a autonómnosťou, adaptivně systémyapod. V prípadoch, kde nie je možné z fyzikál-nych dovodov aplikovat synchronně filtre resp.filtre s premenlivými parametrami, musia byťlineárně filtre navrhnuté na nižšie frekvencieparazitných signálov, čím sa podstatné zhoršujúdynamické vlastnosti regulačných obvodov resp.iných zariadení.

Uvedené nedostatky odstraňuje nelineárny filter k obmedzeniu parazitných signálov so širokýmfrekvenčným a amplitúdovým spektrom podlávynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že po-zostáva z dvoch paralelné zapojených obvodovso vstupným signálom, s reléovými nesymetric-kými členmi, kde v prvom obvode je na prvý re-léový člen připojený prvý integrátor a v druhomobvode je na druhý releový člen připojený dru-hý integrátor. Výstupy z integrátorov sú cez su-mátor připojené na proporcionálny člen s výstu-pom výstupného signálu. Výstupy z integrátorovsú dalej spatnými vazbami, v prvom obvodeprvou spatnou vazbou a v druhom obvode dru-hou spatnou vazbou, připojené na vstupy přísluš-ných reléových členov.

Pokrok nelineárneho filtra podlá vynálezu spo-čívá predovšetkým v tom, že z celkového vstup-ného signálu obnášajúceho funkčný analogovýsignál, ako i signály parazitně, dává na výstupesignál so značné potlačenými parazitnými kom-ponentami, pričom funkčná zložka signálu na vý-stupe filtra má za předpokladu správné navrhnu-tých parametrov filtra, malé fázové a amplitú-dové skreslenie.

Na pripojenom obrázku je bloková schéma za-pojenia nelineárneho filtra podl'a vynálezu. V zapojení nelineárneho filtra podl'a vynálezuvstupný signál U1 filtra je vedený do dvoch ne-lineárnych paralelné zapojených obvodov, ktorésa skladajú ž nelinearít resp. reléových nesyme-trických členov 1 a 2 typu nesymetrickej releo-vej charakteristiky, integračných členov 3 a 4

Claims (1)

1. a záporných spatných vézieb 5 á 6. Výstupné sig-nály týchto obvodov sú sumované v sumátore 7.Cez proporcionálny člen 8 so zosilnením 0, 5 sazískává výstupný filtrovaný signál na výstupu U2. Činnost nelineárneho filtra je založená na princi-pe orezávania signálov, ktorých, prvá časová'derivácia překračuje kritická hodnotu, ktorá vy-plívá. z maximálně možnej prvej časovej derivá-cie funkčnej zlóžky vstupného signálu. Vo filtresa vytvárajú dva komponenty výstupného signá-lu, ktoré ležia z hornej a ž dolnej strany funkč-nej zložky signálu, pričom oba tieto komponen-ty sami o sebe majú v dosledku nelineárnej čin-nosti filtra podstatné obmedzené zvlnenie. Po su-mácii oboch uvedených komponentov vzhfadomna realizáciu ich strednej hodnoty, sa zvlnenievýstupného signálu filtra dalej zmenší. Releovéčleny 1 a 2 majú hodnoty akčných veličin C2, C3v súlade s parametrami íntegračných členov 3a 4 v relácii s funkčnou zložkou celkového vstup-ného signálu Ul, volené tak, aby proces filtrá-cie bol stabilný a aby funkčná zložka vstupnéhosignálu Ul v celej triede možných funkcii Ul, ne-bola ořezávaná. Hodnoty akčných veličin Cl, C4v súlade s parametrami Íntegračných členov 3á 4 z hladiska dobrých dynamických vlastnostífiltra, je vhodné voliť čím váčšie, á to v prípa-doch, keď parazitně komponenty celkového vstup-ného signálu Ul majú periodickú resp. kvázipe- riodickú dominujúcu zložku. ".V tomto případejednotlivé vetvy filtra vytváraj.ú přibližné hornúresp. dolnú obálku celkového vstupného signá-lu Ul. Pře iné týpy parazitných signálov a to jakdeterministických tak i náhodných, možno voliťtieto parametre optimálně z hladiska filtračnýcho dynamických vlastností. Nelineárny filter podl’a vynálezu je možné po-užit tiež ako převodník impulzného amplitúdovemodulovaného signálu na signál analogový. Predmet vynálezu Nelineárny filter k obmedzeniu parazitných sig-nálov so širokým frekvenčným a amplitúdovýmspektrom so vstupným signálom Ul, vyznačujúcisa tým, že pozostáva z dvoch paralelné zapoje-ných obvodov s reléovými nesymetrickými člen-mi (1, 2), kde v prvom obvode je na prvý reléo-vý člen (1) připojený prvý integrátor (3) a v dru-hom obvode je na druhý releový člen (2) připo-jený druhý integrátor (4) a výstupy z integráto-rov (3, 4), sú cez sumátor (7J připojené na pro-porcionálny člen (8) svýstuporň (U2) výstupnéhosignálu, pričom výstupy z integrátorov (3, 4] súspatnými vazbami, v prvom obvode prvou spat-nou vazbou (5) a v druhom obvode druhou spat-nou vazbou (6J, připojené na vstupy příslušnýchreléových členov (1, 2).