DE817377T1 - Vergrösserte Bandbreite für Einrichtungen mit resonanten Moden unter Verwendung von nichtlinearen Kerbfiltern - Google Patents

Vergrösserte Bandbreite für Einrichtungen mit resonanten Moden unter Verwendung von nichtlinearen Kerbfiltern

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DE817377T1
DE817377T1 DE0817377T DE97110425T DE817377T1 DE 817377 T1 DE817377 T1 DE 817377T1 DE 0817377 T DE0817377 T DE 0817377T DE 97110425 T DE97110425 T DE 97110425T DE 817377 T1 DE817377 T1 DE 817377T1
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DE
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filter
signal
control system
linear
input signal
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DE0817377T
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DE19710425A1 (de
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James W Fuller
Carl N Nett
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RTX Corp
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United Technologies Corp
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B5/00—Anti-hunting arrangements
    • G05B5/01—Anti-hunting arrangements electric

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Regelsystem, umfassend:
    eine Regelstrecke mit Resonanzmoden; und
    einen Regler, der ein Regelstreckeneingangssignal von der Regelstrecke und ein Führungssignal empfängt und ein Reglerausgangssignal bildet, welches in Beziehung zu einem Filterausgangssignal steht, welches die Regelstrecke regelt; um
    fassend:
    ein nichtlineares Kerbfilter, welches ein zu dem Regelstreckeneingangssignal in Beziehung stehendes Filtereingangssignal und das Führungssignal empfängt und das Filterausgangssignal liefert; und
    wobei das Kerbfilter mindestens eine Kerbfrequenz in der Nähe eines der Resonanzmoden und einen Frequenzgang in der Weise aufweist, daß dieser eine der Resonanzmoden um einen vorbestimmten Betrag gedämpft wird, und eine Phasennacheilung unterhalb der untersten Kerbfrequenz des
    Kerbfilters aufweist, die geringer ist als bei einem entsprechenden linearen Kerbfilter.
    2. Regelsystem nach Anspruch I5 bei dem das nichtlineare Kerbfilter aufweist:
    eine lineare Kerbfilterlogik, die auf das Filtereingangssignal anspricht und eine linear Kerbübertragungsfunktion aufweist, die ein lineares kerbgefiltertes Signal liefert;
    eine Nulldurchgangslogik, die auf das Filtereingangssignal und das lineare kerbgefilterte Signal anspricht, die das Filterein
    gangssignal überwacht, und die ein Rechtecksignal liefert, welches einen Nulldurchgang zur gleichen Zeit und in die gleiche Richtung macht wie das Filtereingangssignal, und das eine Amplitude aufweist, die proportional ist- zu dem Wert des linearen kerbgefilterten Signals, wenn das Filtereingangssignal
    einen Nulldurchgang macht;
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    DC / &Ggr;* O f£ r- 4 *? äi e- S 'f- $J \\ !«i· &egr; &iacgr; ti _ _ *- / i> i U Ü I / U
    eine komplementäre Kerbfilterlogik, die auf das Rechtecksignal anspricht und eine komplementäre Übertragungsfunktion aufweist, die komplementär ist zu der linearen Kerbübertragungsfunktion, um ein komplementäres kerbgefütertes Signal bereitzustellen; und
    wobei das komplementäre kerbgefüterte Signal und das lineare kerbgefilterte Signal addiert werden, um das Filterausgangssignal zu bilden, welches eine geringere Phasenverschiebung zwischen dem Filtereingangssignal und dem Filterausgangssignal in gewissen Frequenzbändern aufweist als bei der linea
    ren Kerbübertragungsfunktion.
    3. Regelsystem nach Anspruch 2, bei dem die komplementäre Kerbübertragungsfunktion eine Übertragungsfunktion verringerter Ordnung aufweist, die ein Zählerpolynom mit einer geringeren
    Ordnung als das Nennerpolynom besitzt.
    4. Regelsystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Nulldurchgangslogik eine Logik aufweist, welche die Amplitude des Rechtecksignals proportional zum Absolutwert des linearen kerbgefilterten Signals einstellt, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang von negativ nach positiv macht, und die Amplitude des Rechtecksignals proportional zum Minuswert des Absolutwerts des linearen kerbgefilterten Signals einstellt, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang von positiv nach negativ macht.
    5. Regelsystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei dem die Amplitude des Rechtecksignals gleich dem Wert des linearen gefilterten Signals, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang macht.
    6. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Regelstrecke einen Aktuator aufweist.
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    7. Regelsystem nach Anspruch 6, bei dem der Aktuator einen Aktuator für ein Ablaßventil aufweist.
    8. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Regelstrecke einen Drehmomentmotor aufweist, an den eine Welle angekoppelt ist, und wiederum ein Aktuator mit der Antriebswelle gekoppelt ist.
    9. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Regler eine Steuerlogik aufweist, die das Regelstreckeneingangssignal empfängt und das Filtereingangssignal liefert.
    10. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Regler eine Steuerlogik aufweist, die ein Führungs-Eingangssignal von einem elektronischen Motorregler empfängt, wobei die Regelstrecke einen Aktuator aufweist, der sich an einem Gasturbinenmotor befindet.
    11. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Phasennacheilung des nichtlinearen Kerbfilters ein verbessertes Ansprechverhalten des Regelsystems gestattet.
    12. Regelsystem, umfassend:
    eine Regelstreckenanordnung mit Resonanzmoden; und
    eine Reglereinrichtung, die ein Regelstreckenemgangssignal von
    der Regelstrecke empfängt und ein Reglerausgangssignal liefert, welches zu einem Filterausgangssignal in Beziehung steht, welches die Regelstrecke regelt, umfassend:
    eine nichtlineare Kerbfiltereinrichtung zum Empfangen eines Filtereingangsssignals, welches in Beziehung zu dem
    Regelstreckenemgangssignal steht, sowie eines Führungssignals, um das Filterausgangssignal zu liefern;
    wobei die Kerbfiltereinrichtung mindestens eine Kerbfrequenz in der Nähe eines der Resonanzmoden aufweist,
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    ferner einen Frequenzgang in der Weise, daß der eine der Resonanzmoden um einen vorbestimmten Betrag gedämpft wird, und eine Phasermacheilung eine Dekade unterhalb der untersten Kerbfrequenz des Kerbfilters, die geringer ist als diejenige eines entsprechenden linearen Kerbfilters.
    13. Regelsystem nach Anspruch 12, bei dem die nichtlineare Kerbfiltereinrichtung aufweist:
    eine lineare Filtereinrichtung, die auf das Filtereingangssignal anspricht und eine lineare Übertragungsfunktion aufweist, um
    ein lineares gefiltertes Signal zu bilden;
    eine Nulldurchgangseinrichtung, die auf das Filtereingangssignal und das lineare gefilterte Signal anspricht, um das Filtereingangssignal zu überwachen, und um ein Rechtecksignal zu bilden, welches einen Nulldurchgang zur gleichen Zeit und in
    die gleiche Richtung wie das Filtereingangssignal macht, und welches eine Amplitude proportional zu dem Wert des linearen gefilterten Signals besitzt, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang macht;
    eine komplementäre Filtereinrichtung, die auf das Rechteck
    signal anspricht und eine komplementäre Übertragungsfunktion besitzt, die komplementär zu der linearen Übertragungsfunktion ist, um ein komplementäres gefiltertes Signal zu bilden; und
    eine Summiereinrichtung, die auf das komplementäre gefilterte Signal und das lineare gefilterte Signal anspricht, um das kom
    plementäre gefilterte Signal und das lineare gefilterte Signal zu addieren und ein Filterausgangssignal zu liefern, welches in gewissen Frequenzbändern eine geringere Phasenverschiebung zwischen dem Filtereingangssignal und dem Filterausgangssignal aufweist als bei der linearen Übertragungsfunktion.
    14. Filter nach Anspruch 13, bei dem die komplementäre Übertragungsfunktion eine Übertragungsfunktion verringerter Ordnung aufweist,
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    1 *? *&iacgr; 1 ~: "&Aacgr;
    bei der ein Zählerpolynom eine geringere Ordnung besitzt als das Nennerpolynom.
    15. Filter nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Nulldurchgangseinrichtung eine Einrichtung aufweist, um die Amplitude des Rechtecksignals proportional zum Absolutwert des linearen gefilterten Signals einzustellen, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang von negativ nach positiv macht, und um die Amplitude des Rechtecksignals proportional zu dem Minuswert des Absolutwerts des linearen gefilterten Signals einzustellen, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang von positiv nach negativ macht.
    16. Regelsystem nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei dem die Amplitude des Rechtecksignals gleich ist dem Wert des linearen gefilterten Signals, wenn das Filtereingangssignal einen Nulldurchgang macht.
    17. Regelsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Regelstreckenanordnung einen Aktuator aufweist.
    18. Regelsystem nach Anspruch 17, bei dem der Aktuator einen Ablaßventil-Aktuator aufweist.
    19. Regelsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem die Regelstreckenanordnung einen Drehmomentmotor, eine mit dem Drehmomentmotor gekoppelte Antriebswelle und einen mit der Antriebswelle gekoppelten Aktuator aufweist.
    20. Regelsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem die Reglereinrichtung eine Steuerlogik aufweist, die das Regelstreckeneingangssignal empfängt und das Filtereingangssignal liefert.
    21. Regelsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem die Reglereinrichtung eine Steuerlogik aufweist, welche von einem elektronischen Motorregler ein Führungs-Eingangssignal empfängt,
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    DE/EP O 61737?
    und die Regelstrecke einen Aktuator an einem Gasturbinenmotor aufweist.
    22. Regelsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei dem die Phasennacheilung der nichtlinearen Kerbfiltereinrichtung ein verbessertes Ansprechverhalten des Regelsystems gestattet.
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DE0817377T 1996-06-26 1997-06-25 Vergrösserte Bandbreite für Einrichtungen mit resonanten Moden unter Verwendung von nichtlinearen Kerbfiltern Pending DE817377T1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/669,729 US5929700A (en) 1996-06-26 1996-06-26 Increased bandwidth for plants with resonant modes using nonlinear notch filters

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DE817377T1 true DE817377T1 (de) 1998-05-14

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DE0817377T Pending DE817377T1 (de) 1996-06-26 1997-06-25 Vergrösserte Bandbreite für Einrichtungen mit resonanten Moden unter Verwendung von nichtlinearen Kerbfiltern

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US (1) US5929700A (de)
EP (1) EP0817377A3 (de)
JP (1) JPH1078801A (de)
DE (1) DE817377T1 (de)

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EP0817377A3 (de) 1998-08-26
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