SU1061250A1 - Управл емый сглаживающий фильтр - Google Patents

Abstract

УПРАВЛЯЕМЫЙ СГЛАЖИВАтЩЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные первый блок сравнени , первый вход которого  вл етс  первым входом устройства, первый ограничитель и первый интегратор, шход которого подключен к второму входу первого блока сравнени , выход которого подключен через первый де тектор знака к входу первого элемента задержки и к первому входу первого блока умножени , второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, последовательно соединенные второй блок сравнени , первый вход которого  вл етс  вторым входом устройства, второй ограничитель и второй интегратору выход которого подключен к -второму входу второго блока сравнени , выход которого подключен через второй детектор знака к входу второго элемента задержки и к первому входу второго блока умножени , второй (ВХОД которого соединен с выходом второго элемента задержки, последовательно соединенные третий блок сравнени  и третий интегратор, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнени , первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого масштабирук цего блока, а второй вход - к клходу первого задатчика, второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу второго масштабирую , щего блока/ а второй вход - к выходу второго задатчикад третий сумматор , первый вход которого подключен к выходу третьего масштабирующего блока, а второй вход - к выходу третьего задатчика, четвертый сумматор, первый вход которого подключен к выходу четвертого масштабирукадего блока, а второй вход - к выходу четвертого задатчика, а также п тый сумматор и п тый масштабирующий блок, отличающийс , тем, что, с целью повьвиени  точности фильтрации, введены последовательно .соединеные первый блок задержки и первый весовой блок, вклюО ) ченные между выходом первого блока умножени  и входами п того сумматора , клход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнени , последовательно соединенные СП п тый задатчик и четвертый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу третьего интегратора, а выход - к входу п того масштабирующего блока, шестой масштабирующий блок, включенный между выходом чегл вертого блока сравнени  и третьим входом второго сумматора, седьмой масштабирующий блок, включенный между выходом второго сумматора и управл ющим входом первого ограничител , восьмой масштабирукнций блок, включенный между выходом первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом п того масштабирую

Description

щего блока, и управл ющим входом первого интегратора, последовательно включенные третий элемент задержки , п тый блок сравнени , другой вход которого объединен с входом третьего элемента задержки, третий детекто| знака, четвертый элемент задержки, третий блок умножени , другой вход которого соединен с ылходом третьего детектора знака, второй блок задержки, второй весовой блок, шестой сумматор, шестой блок сравнени  к другому входу которого подключен выход третьего интегратора , и седьмой блок сравнени , другой вход которого подключен к шлходу шестого эадатчика, включенные между выходом первого интегратора и объединенньоли входами первого и второго масштабирующих блоков , последовательно соединенные третий блок задержки, третий весовой блок, седьмой сумиатор, восьмой блок сравнени , четвёртый интегратор , дев тый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу седьмого задатчика, и дев тый масштабирующий блок, включенные между выходом второго блока умножени  и третьим входом третьего сукматора, дес тый масштабирующий блок, включенный между выходом дев того блока сравнени  и третьим входом четвертого сумматора, одиннадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом третьего сумматора и управл юащм входом второго ограничител , двенадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом четвертого сукматора и управл ющим входом второго интехтэатора, последовательно соединенные п тый элемент задержки , дес тый блок сравнени , другой вход которого объединен с входо п того элемента задержки, четвертый

детектор знака, шестой элемент задержки , четвертый блок умножени , четвертый блок задержки, четвертый весовой блок, восьмой сумматор, одиннадцатый блок сравнени , п тый интегратор , выход которого подключен к другому входу одиннадцатого блока сравнени , и двенадцатый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу восьмого задатчика , включенные между выходом второго интегратора и объединенными входами третьего и четвертого масшта бирующих блоков, последовательно включенные перемножитель, п тый веСовой блок, дев тый сумматор, три ,надцатый блок сравнени , шестой интегратор , четырнадцатый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу дев того задатчика, п тый блок умножени , другой вход которого подключен к выходу третьего интегратора , и тринадцатый масштабирующий блок, включенные между соответствующими выходаАШ второго блока задержки и четвертым входом первого сумматора, четырнадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом п того блока умножени  и четвертым входом второго сумматора, последовательно соединенные шестой блок умножени  и п тнадцатый масштабирукиций блок, включенные между выходом п того интегратора к четвертым входом третьего сумматора, и шестнадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом шестого блока умножени  и четвертым входом четвертого су1Ф1атора, при этом другой вход шестого блока умножени  подключен к выходу тринадцатого блока сравнени , а вторые входы перемножител  подключены к соответствующим , выходам четвертого блока за- держки.

1

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано при создании автоматических систем управлени  прс 4ьшшеннымйоВЬектами.

Известен управл емый сглаживающий фильтр, содержащий последователь но включенные первый блок сравнени , ограничитель, первый интегратор, выход которого соединен с другим входом первого блока сравнени , последовательно включенные детектор знака, второй блок сравнени , второй интегратр и квадратор, причем вход детектора знака подключен -к выходу первого блока сравнени , выход второго интегратора соединен с

5 вторым входом второго блока сравнени , выход квадратора подключен к дополнительному входу ограничител  через последовательно соединенные первый масштабирующий блок и пер10 вый сумматор и к дополнительному входу первого интегратора через последовательно соединенные третий масш табирующий блок и второй сумматор, I причем другой вход каждого из сумматоров подключен к выходу соответствующего задатчика 1. Недостатком этого фильтра  вл етс  низка  точность выделени  составл ющих многомерного сигнала из-з того, что не учитываютс  их совместные изменени . Наиболееблизким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  управл емый сглаживающий фильтр, со держащий последовательно включенные первый блок сравнени  первый вход которого  вл етс  первым входом уст ройства, первый ограничитель и первый интегратор, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнени , выход которого подклю чен через первый детектор знака к входу первого элемента задержки и к первому входу первого блока умножени , второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки , последовательно соединенные вто рой блок сравнени , первый вход которого  вл етс  вторым входом устройства , второй ограничитель и втор интегратор, выход которого подключе к BTopoN входу второго блока сравнени , выход которого подключен чв рез второй детектор знака к входу второго элемента задержки и к первому входу второго блока умножени , второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, последовательно соединенные третий блок сравнени  и третий интегратор, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнени , первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого масштабирук дего блока, а второй вход - к выходу первого задатчика, второй cyNwaтор, первый вход которо го подключен к выходу второго масштабирующего блока, а второй вход выходу второго задатчика, третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу третьего масштабирующего блока, а второй ёход - к вы ходу третьего задатчика, четвертый сумматор, первый вход которого подключен к выходу четвертого масштабирующего блока, а второй вход - к выходу четвертого задатчика, а такж п тый сумматор и п тый маодтабирующий блок С2. Недостатком этого управл емого . фильтра  вл етс  также низка  точность выделени  полезных составл ющих многомерного сигнала из-за того, что поднастройка ограничителей уровней сигнала и интеграторов осуществл етс  только от ошибки фил трации, свойства самих сглаженных (полезных ) сигналов не учитываютс . Цель изобретени  - повышение точ ности фильтрации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в управл екый сглаживаю- щий фильтр, содержащий последовательно соединенные первый блок срав-Г нени , первый, вход которого  вл етс  первым входом устройства, первый ограничитель и первый интегратор, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнени , выход которого подключен через первый детектор знака к входу первого блока умножени , второй вход которого соединен с вьлходом первого элемента задержки, последовательно соединенные второй блок сравнени , первый вход которого  вл етс  вторым входом устройства, второй ограничитель и второй интегратор, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнени , выход которого подключен через второй, детектор знака к входу второго элемента задержки и к первому входу второго блока умножени , второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, последовательно соединенные третий блок сравнени  и третий интеграто, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнени , первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого масштабирующего блока; а второй вход - к выходу первого задатчика, второй сумматор, первый вход которого подключен к нлходу второгомасштабирующего блока, а второй вход к выходу второго задатчика, третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу третьего масштабирующего блока, а второй -вход - к выходу третьего задатчика, четвертый сумматор , первый вход которого подключен к выходу четвертого масштабирующего блока, а второй вход - к выходу четвертого задатчика, а также п тый сумматор и п тый масшта бирующий блок, введены последовательно соединенные первый блок задержки и первый весовой блок, включенные между выходом первого блока умножени  и входами п того сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнени , последовательно соединенные п тый задатчик и четвертый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу третьего интегратора, а : выход - к входу п того масштабирующего блока, шестой масштабирующий блок, включенный между выходом четвертого блока сравнени  и третьим входом второго сумматора, седьмой масштабируюощй блок, включенный между выходом второго сумматора и управл ющим входом первого ограничи тел , восьмой масштабирующий блок включенный между выходом первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом п того масштабирующего блока, и управл ющим входом первого интегратора, последовательно включенные третий элемент задержки , п тый блок сравнени , другой вход которого объединен с входом третьего элемента задержки, TpeTkfl детектор знака,j четвертый элемент задержки, третй й блок умножени , другой вход которого соединен с выходом третьего детектора знака, второй блок задержки, второй весовой блок, шестой сумматор, шестой блок сравнени , к другому входу которого подключен выход третьего интегратора и седьмой блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу шетого задатчика, включенные между выходом первого интегратора и объединенными входами первого и второго масштабируихцих блоков, последовательно соединенные третий блок эгдержки , третий-весовой блок, седьмо сумматор, восьмой блок сравнени , четвертый интегратор, дев тый блок сравнени , другой вход которого подключен к выходу седьмого задатчика, и дев тый масштабирующий блок, включенные между выходом второго блока умножени  и третьим входом третьего сумматора, дес тый масштабирующий блок, включенный между выходом дев того блока сравнени  и третьим вход четвертого сукматора, одиннадцатый маслитабируюьшй блок, включенный между выходом третьего сумматора и управл ющим входом второго ограничител , двенадцатый масштабирующий блок, -включенный между выходом четверто1хз сумматора и управл юс им входом второго интегратора, послел,овательно соединенные п тый элемент задержки, дес тый блок сравнени , другой вход которого объединен с входом п того элемента задержки, четвертый детектор знака, шестой элемент задержки, четвертый блок умножени , четвертый блок задержки , четвертый весовой блок, восьмой сумматор, одиннадцатый блок сравнени , п тый интегратор, гадход которо-го подключен к другому входу одиннадцатого блока сравнени , и двенадцатый блок сравнени  другой вход которого подключен к выходу восьмого эадатчика, включенные между выходом BTOpoix интегратора и объединенными входами третьего и четвертого масштабирующих блоков, последовательно включенные пере- множитель, п тый весовой блок, дев тый сукматор, тринадцатый блок сравнени , шестой интегратор, четырнадцатый блок сравне1т , другой вход которого подключен к saxony дев того зёшатчика, п Шй блок умножени ,  ругой 1зход которого подключен к выходу третьего интегратора , и тринадцатый мас атабирукхаий блок, включенные между соответствую щими выходами второго блока эадерз1г ки и четвертым входом первого сумматора , четырнадцатый масштабирующи блок, включенный между выходом п того блока умножени  и четвертым входом второго сумматора, последовательно соединенные шестой блок умножени  и п тнадцатый масштабирующий блок, включённые между выходомп того интегратора и четвертым входом третьего сумматора, и шестнадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом шестого блока умножени  и четвертым входом четвертого сумматора при этом другой вх шестого блока умножени  подключен к выходу тринадцатого блока сравнени , а вторые входы перемножител  подключены к соответствующим выходам четвертого блока задержки.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема управл емого сглаживающего фильтра дл  двух сигналов.

Управл емый сглаживающий фильтр содержит последовательно соединенны первый блок 1 сравнени , первый ограничитель 2, первый интегратор 3, к выходу первого блока 1 сравнени  подключены последо вательно соединен ные первый детектор 4 знака, первый Элемент 5 задержки, первый блок б умножени , первый блок 7 задержки, первый весовой блок 8, п тый сумматор 9, третий блок 10 сравнени , третий интегратор 11, четвертый блок 12 сравнени  с п тым задатчико 13. йлход четвертого блока 12 сравнени  подключен через п тый масштабирующий блок 14 к входу первого сумматора 15 с первым задатчиком 16 и через шестой масштабирукнций блок 17 к входу второго сумматора 18 с вторым задатчнком 19. йлхрд первого сумматора 15 через восьмой масштабирук ций блок 20 подключен к управл ющему входу первого интегратора 3, выход второго сумматора 18 через седьмой масштабирующий блок .21 подключен к управл ющему входу первого ограничител  2. Фильтр также содержит последовательно соединенный второй блок 22 сравнени , второй ограничитель 23, второй интегратор 24, к илходу второго блока 22 сравнени  подключены последовательно второй детектор 25 знака, второй элемент 26 задержки, второй блок 27 умножени , третий блок 28 агшержки, третий весовой блок 29, седьмой сумматор 30, восьмой блок 31 сравнени , четвертый интегратор 32, дев тый блок 33 сравнени  с седKUM задатчиком 34. Выход дев того блока-. 33 сравнени  через дев тый масштабируюишй блок 35 подключен к входу третьего сумматора 36 с треть задатчиком 37 и через дес тый мааатабирующий блок 38 к входу четвертого сумматора 39 с четвертым задатчиком 40. Выход третьего сумматоpa 36 соединен через одиннадцатый . масштабирующий блок 41 с управл ющим входом второго ограничител  23. выход четвертого сумматора 39 соединен через двенадцатый масштабирую щий блок 42 с управл ющим входом второго интегратора 24. Кроме того, к выходу первого интегратора 3 подключен последовательно третий элемент 43 задержки, п тый блок 44 сравнени ,, третий детектор 45 знака , четвертый элемент 46 задержки, третий блок 47 умножени , второй блок 48 задержки, второй весовой бл 49, шестой сумматор 50, шестой блок 51 сравнени , третий интегратор 52, седьмой блок 53 сравнени  с шестым задатчиком 54. Выход седьмого бло . ка 53 сравнени  соединен с входом первого сумматора через первый масш табирующий блок 55, с входом второг сумматора 18 через второй масштабирующий блок 56. Ш1ХОД третьего интегратора 52 соединен с входом п того блока 57 умножени , выход которого подключен к входу первого сумматора 15 через тринадцатый масаа . табируищий блок 58 и к входу второг сумматора 18 через четырнадцатый масштабирующий блок 59. Квыходу второгчэ интегратора 24 подключены последовательно п тый элемент 60 задержки, дес тый блок 61 сравнени  четвертый детектор 62 знака, шестой элемент 63 задержки, четвертый блок 64 умножени , четвертый блок 65 задержки, четвертый весовой блок i 66, восьмой сумматор 67, одиннадца тый блок 68 сравнени , п тый тор 69, двенадцатый, блок 70 сравнени  с восьмым задатчиком 71. Выход двенадцатого блока 70 с 1г Енёни  соединен с вхсэдом третьего сумматора 36 через третий масштабирующий блок 72 и с входом четвертого сумматора 39 через четвертый масштабируюи й блок 73. Выход п того интегратора 69 подключен к входу шестого блока 74 умножени , которого через п тнадцатый масштабирующий блок 75 подключен к входу третьего сумматора 36 и через масштабирующий блок 76 к входу четвертого сумматора 39. Кроме того, выхо второгнэ и четвертого блоков 48 и 65 задержки подключены к входам перёмн жител  77, к выходам которого подключены последовательно п тьай ве-. совой блок, 78, дев тый сумматор 79, тринадцатый блок 80 сравнени , шестой интегратор 81 и четырнадцатый блок 82 сравнени  с дев тым зёшатчкком 83, а выход четьфнадцатого блока 82 сравнени  соединен с дру гими входами п того и шестого бло-, ков 57 и 74 умножени . Управл емый сглаживающий фильтр работает следующим образом. Первый входной сигнал (i; поступает на вход первого блока 1 сравнени , где из него вычитаетс  сглаженное значение y(t), и получаема  разность e(t) подаетс  на вход первого ограничител  2 сигнала и первого детектор 4 знака. Если €(t превышает величину ограничивающего напр жени  / (t) первого ограничител  2, то в нем происходит ограничение сигнгипа E(t| до величины ft(b) что можно представить выражением P(t) при e,(,(t) ,() при -p;(tKe {t|t/J,(t) -p,(t) при б,,(1. гдеh6J {t} - выходной сигнал первого ограничител  2. Ограничитель 2 может быть реализован , например, с помощью операцирнного усилител  в режиме насыщени . Сигнал EJ, (t) с выхода первого ограничител  2 поступает на вход первого интегратора 3, выполненного, например, с помощью операционного усилител  с емкостной отрицательной обратной св зью. На выходе первого интегратора 3 получаемс  полезна  составлйюща  i((t) первого сиг нала, котора  и поступает на первый выход устройства Йторой ВХОДНОЙ сигнал V2(t) поступ-1ет на вход второго .блока 22 сравнени , с помощью этого блока, второго ограничител  23 и второго интегратора 24 преобразуетс  таким же образом, что и первый входной сигнал. В результате на выходе вто .рого интегратора 24 получаетс  полезна  составл юща  ( второго сигнала, котора  поступает на второй выход устройства. Остальные блоки управл емого фильтра предназначены дл  взаимосв занной адаптации наличи  ограничивающего напр жени  /ь ограничителей 2 и 23 и посто нных времени интегрировани  Т интеграторов 3 и 24. Адаптаци  этих величин производитс  в зависимости от показателей , характеризующих отклонение измеренного сигнала от его сглажен-, ного значени  (точностные показатели ) у свойства одного сглаженного сигнала (показатели плавности); взаимосв зь сглаженных значений нескольких сигналов. Показатели, характеризующие свой ства одного сигнала, используютс  дл  aдahтaции р и Т в ограничителе и интеграторе, наход щихс  в линий выделени  полезной составл ющей , только этого сигнала. Показате- ли же, характеризующие взаимосв зь

сигналов, используютс  дл  адаптации /3 и Т всех ограничителей и интеграторов, наход щихс  в лини х выделени  полезных составл ющих сигналов .

Дл  расчета точностного показател  первого сигнала 1 поступающий с выхода первого блока I сравнени  на вход первого детектора 4 зналса сигнал (t) преобразуетс  по закону

+ 1 прие(|7,о

2)

e;(t)

- 1 при e(

о

где 6 () - выходной сигнал первого детектора 4 знака, подающийс  на первый элемент, 5 задержки, где он запоминаетс  на интервал времени Г , выбираемый экспериментальным путем, С выхода первого элемента 5 задержки сигнал (t-Т, поступает на один иэ входов первого блока 6 умножени , на другой вход которого поступает сигнал с выхода первого детектора 4 знака. На выходе первого блока 6 умножени  получаетс  сигнал г()о величине зцаковой автокоррекции отклонений 6(t) ие(. т.е.

r(t)si(fne((t-C,). (3J.

С выхода первого блока б умножени  сигнал подаетс  на входы перBoifio блока 7 задержки, где в элементе 7-1 задерживаетс  на интервал времени д-Г , в элементе 7-2 - на 2 ат , в элементе 7-об -

Ь , , где Т„ - глубина учитыЛТ ;

ваемой гфедыстории, выбираетс  иэ свойств обрабатываемого сигнала и уточн етс  экспериментальным путем)., Сигнал с выходов первого блока 7 задержки поступает на входы первого весового блока 8, где уножаютс  на коэффициент элементе 8-0 и на коэффициенты К С1) , (2), -г К (.ti; - в элементах 8-1, 8-2,..., 8- L , выходные сигналы которого суммируютс  в п том сумматоре 9, и в результате получаетс  сигнал о величине показател  z, .

f 1

ц

t,(,,(e) D,(t-e/iT,)- t-eur,)x

(, {t-E ,-,(,-4t,) , (4Г

где K {в - весовые коэффициенты, уменьшающиес  в предысторию, например , по экспоненциальйому закону.

С выхода п того сумматора сигнал Z (t идет на третий блок 10 сравнени , в котором из него вычитаетс  выходной сигнал третьего интегратора 11, и сигнал о полученной разности поступает на вход этого же интегратора 11. Тем самым на выходе третьего интегратора 11 получаетс  сглаженный сигнал,z (t)c выхода п того сумматора 9. Изэтого сигнала в четвертом 12 сравнени  вычитаетс  сигнал z(t) с выхода п того

задатчика Ij о желаемом (требуемом/ з ачении-2 (tJ. В частности, желаемое значение Z (i) равн етс  нулю, т.е. необходим настраивать первый ограничитель 2 и первый интегратор

3 таким образом, чтобы разность стремилась к нулю. Сигнал с полученной разности

Z,(t)((i)

(51

поступает на входы п того и шестого масштабируквдих блоков 14 и 17.

Аналогичным образом определ етс  отклонение сглаженного значени 

е точностного покаэ.ател  от его требуемого значени  дл  второго сигна- . ла С этой целью используютс  второй детектор 25 знака, второй элемент 26 задержки, второй блок 27 умножени , третий блок 28 задерж0 ки, третий весовой блок 29, седьмой сумматор 50, восьмой блок 31 сравнени , четвертый интегратор 32, дев тый блок 33 сравнени  и седьмой задатчик 34. На выходе дев того бло5 ка 33 сравнени  получаетс  сигнал

/az,4t)да  расчета показател  плавности первого сигнала 22 сигнет :r-,(t) с выхода первого интегратора 3 задер0 живаетс  в третьем элементе 43 задержки на интервал времени Т , выбираемый экспериментальным путем, и вычитаетс  в п том блоке 44 сравнени  из сигнала Сигнал о полученной разности

45,(t ,(t),jj

(Ь)

характеризует скорость изменени  ( плавность ) :У (t). Сигнал iv(t)

поступает на третий детектор 45 знака, функционирование которого описываетс  выражением, аналогичным выражению 2 , затем задерживаетс  В четвертом элементе 46 задержки

на интервал, времени С и перемножаетс  в третьем блоке .47 умножени  на выходной сигнал третьего детектора 45 знака. Выходной сигнал j(t} третьего блока 47 умножени  о

величине знаковой автокоррел ции скорости изменени  сглаженного первого сигнала

),Ws(5nA7,(ti-t;) И) поступает на второй блок 48 задержк где задерживаетс  на интервалы времени дГ , 2й ,..,,«(.&%. Затем сигналы с выходов второго блока 48 задержки умножаютс  во втором весовом блоке 49 на коэффициенты , к 1-1), К(г} ,...,i(eL}   подаютс  на входы шестого сумматора 5 На выходе шестого сумматора 50 полу чаетс  сигнал о величине показател  z(t)CiCj(e|s4n 7,(t-eAr,)-,(t-«,) КЗvp.(-«4S- %)( где К, (81- весовые коэффициенты, уменьшахициес  в предысторию , например, по экспоне циальному .закону. Выходной сигнал 2.j.,(t) шестого су матора 50 сглаживаетс   с помощью шестого блока 51 сравнени  и третье го интегратора 52 и поступает на седьмой блок 53 сравнени , где из него вычитаетс  сигнал z% (t)с выхо да шестого задатчика 54 о желаемом (требуемом значении показа.тёл  2-(t). В частности, желаемое значение равн етс  единице, т.е. сглаженный сигнал .(t) должен иметь на интервёше времени скорость изменени  одного знака. Сигнал о по лученной разности . 2,(t)Z,(.i (« поступает на BXOJEOJ первого и второго масштабирующих блоков 55 и 56. Ансшогичным образом определ етс  отклонение сглаженного значени  показател  плавности от его требуемого значени  дл  второго сигнала 2,2 - этой целью используютс  п тый элемент 6р задержки, дес тый блок 61 сравнени , четвертый детектор 62 знака, шестой элемент 63 эадержки , четвертый блок 64 умножени  четвертый блок 65 задержки, четвертый весовой блок 66, восьмой сумматор 67, одиннадцатый блок 68 сравне НИН, п тый интегратор 69, двенадцатый блок 70 сравнени  и восьмой задатчик 71. На выходе двенадцатого блока 70 сра:внени  получаетс  сигнал az2.2(t)Дл  расчета показател , характер зующего взаимосв зь между первым и вторым сигналом z , в перемножителе 77 перемножаютс  сигналы с выходов второго и четвертого блоков 48 и 65 задержки. Шлходные сигнгшы перемножител  77 в п том весовом блоке 78 умножаютс  на весовые коэффициенты Ж jiO), Kj(-l),..., и затем суммируютс  в дев тс сумматоре 79. На выходе этого сумматора 79 получаетс  сигнал о значении (e) 9f (t-eir,)-(t-eAt-rjj, ,(t-«4r -4rj-(t-eaVat,. (()( -.r,)()} («J ,(С) - весовые коэффициенты, уменьшак циес  в предысторию , например, по экспоненциальному закону . Если число учитываемых сигналов больше двух, то число элементов умножени  перемножител  77 и число масштабирующих элементов 78-0,..., 78-ct п того весового блока 78 равн етс  числу сочетаний из числа учитываемых сигналов по два, а выходные сигналы п того весового блока 78 все равно суммируютс  в одном сумматоре. Сигнал о 2з() сглаживаетс  с помощью тринадцатого блока 80 сравнени  и шестого интегратора 81, а затем на него в четырнадцатом блоке 82 сравнени  вычитаетс  выходной сигнал дев того- задатчика 83 о желаемом значении z(i}. , В частности, желаемое значение равн етс  нулю, т.е. при наличии взаимосв зи между сигналами должны увеличиватьс  значени  fi и уменьшатьс  значени  Т . Сигнал о.полученной разности a23(i)2j(t)-z(tl поступает на входы п тогчэ и шестого блоков .57 и 74 умножени . В п том блоке 57 умножени  сигнал uz(t) умножаетс  на выходной сигнал третьего интегратора 52 72(t), а в шестом блоке 74 умножени  - на выходной сигнал п того интегратора 69 результате, если сигнал имеет плавный характер, т.е.. (t или 2, стрем тс  к единице, то адаптаци  по Za() имеет больший вес если же z,t) или 22 у ) стрем тс  к нулю, то адаптаци по Zjltf практически не производитс . С выходов п того и шестого блоков 57 и 74 умножени  сигналы поступают на тринадцатый и четырнадцатый масштабирующие блоки 58 и 59. Адаптаци  величины ограничивающего напр жени  /з первого ограничител  2 осуществл етс  по выражению P(thp 1+ Kg и г (t),j(t) K,4Zj(t). г,(Щ , И21

где , Kg , k,,,

коэффициенты

n ма сшта бирующи блоков, сортветственно седьмого 21, шестого 17, второго 56 и четырнадцато го 59;

1 - выходной сигнал второго задатчика 19.

В формуле (.121 производитс  скал ризаци  трех показателей. В за висимости от величины коэффициентов К , , К придаетс  больший вес какому-либо показателю и, тем сймым задаютс  свойства сглаженного сигнала .

Дл  реализации формулы (12) во втором сумматоре 18 суммируютс  сигналы с выходов второго задатчика 19, шестого, второго и четырнадцатого масштабирующих блоков 17, 56 и 59. Выходной сигнал второго сумматора 18 умножаетс  в седьмом масштабирующем блоке 21 на коэффициент /i и поступает на управл ющий вход первого ограничител  2, задава величину его ограничивакадего напр жени .

Аналотчно адаптируетс  величина ограничивающего напр жени  /32 второго ограничител  23. Дл  этих целей используютс  третий сумматор 36, третий задатчик 37, дев тый третий, п тнадцааый и одиннадцатый масштабиругаоие блоки 35, 72, 75 и 4

Адаптагш  посто нной времени ин- тех ровани  первого интегратора 3 осуществл етс  по выражению

T(.Z(t)-k,.Z(t),(t)

2,,

(13) , .

л

коэффициенты

19

где

20 масштабирующих блоков, соответственно восьмого 20, п тозго 14, первого 55 и тринадцатого 58;

1 - выходной сигнал первого задатчика 16.

Дл  реализации формулы (13) в первом сумматоре 15 алгебраически суммируютс  сигналы с выходов первого задатчика 16, п того, первого и тринадцатого масштабирующих блоков 14, 55 и 58. Выходной сигнал первого сумматора 15 умножаетс  в восьмом масштабирующем блоке 20 на коэффициент Т и поступает на управл ющий вход первого интегратора 3, 5 задава  величину посто нной интегрировани .

Аналогично адаптируетс  „посто нна  времени интегрировани  т. второго интегратора 24. Дл  этих целей используютс  четвертьй сумматор 39, 0 четвертый задатчик 40, дес тый, шестнадцатый , четвертый и двенадцатый Масштабирующие блоки 38, 76, 73 и .

Введение новых блоков и св зей в управл ющий сглаживающий фильтр поз5 вол ют повысить точность выделени  полезных составл к цих сигналов с задаваемыми свойствами, что дает возможность повысить качество управ ., лени  проивлшленными объектами.

Claims (1)

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные первый блок сравнения, первый вход которого является первым входом устройства, первый ограничитель и первый интегратор, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, выход которого подключен через первый детектор знака к входу первого элемента задержки и к первому входу первого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, последовательно соединенные второй блок сравнения, первый вход которого является вторым входом устройства, второй ограничитель и второй интегратору выход которого подключен к второму ' входу второго блока сравнения, выход которого подключен через второй детектор знака к входу второго элемента задержки и к первому входу второго блока умножения, второй (вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, последовательно соединенные третий блок сравнения и третий интегратор, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнения, первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого масштабирующего блока, а второй вход - к выходу первого задатчика, второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу второго масштабирую^ щего блока, а второй вход - к выходу второго задатчика; третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу третьего масштабирующего блока, а второй вход - к выхо- _β ду третьего задатчика, четвертый в сумматор, первый вход которого под- Г ключей к выходу четвертого масштабирующего блока, а второй вход - к выходу четвертого задатчика, а также пятый сумматор и пятый масштабирующий блок, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности фильтрации, введены последовательно .соединеные первый блок задержки и первый весовой блок, включенные между выходом первого блока умножения и входами пятого сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнения, последовательно соединенные пятый задатчик и четвертый блок сравнения, другой вход которого подключен к выходу третьего интегратора, а выход - к входу пятого масштабирующего блока, Шестой масштабирующий · блок, включенный между выходом чет·» ¹ вертого блока сравнения и третьим < входом второго сумматора, седьмой масштабирующий блок, включенный между выходом второго сумматора и управляющим входом первого ограничителя, восьмой масштабирующий блок, включенный между выходом первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом пятого масштабирую

   „..1061250 щего блока, и управляющим входом первого интегратора, последовательно включенные третий элемент задержки, пятый блок сравнения, другой’ вход которого объединен с входом третьего элемента задержки/ третий детектор знака, четвертый элемент задержки, третий блок умножения, другой вход которого соединен с выходом третьего детектора знака, второй блок задержки, второй весовой блок, шестой сумматор, шестой блок сравнения к другому входу которого подключён выход третьего интегратора, и седьмой блок сравнения, другой вход которого подключен к выходу шестого задатчика, включенные между выходом первого интегратора и объединенными входами первого и второго масштабирующих блоков, последовательно соединенные третий блок задержки, третий весовой блок, седьмой сумматор, восьмой блок сравнения, четвёртый интегратор, девятый блок сравнения, другой вход которого подключен к выходу седьмого задатчика, и девятый масштабирующий блок, включенные между выходом второго блока умножения и третьим входом третьего сумматора, десятый масштабирующий блок, включенный между выходом девятого блока сравнения и третьим входом четвертого сумматора, одиннадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом третьего сумматора и управляющим входом второго ограничителя, двенадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом четвертого сумматора и управляющим входом второго интегратора, последова- . тельно соединенные пятый элемент задержки, десятый блок сравнения, другой вход которого объединен с входом пятого элемента задержки, четвертый детектор знака, шестой элемент задержки, четвертый блок умножения, четвертый блок задержки, четвертый весовой блок, восьмой сумматор, одиннадцатый блок сравнения, пятый интегратор, выход которого подключен к другому входу одиннадцатого блока сравнения, и двенадцатый блок сравнения, другой вход которого подключен к выходу восьмого задатчика, включенные между выходом второго интегратора и объединенными ' входами третьего и четвертого масштабирующих блоков, последовательно · включенные перемножитель, пятый весовой блок, девятый сумматор, тринадцатый блок сравнения, шестой интегратор, четырнадцатый блок сравнения, другой вход которого подключен к выходу девятого задатчика, пятый блок умножения, другой вход которого подключен к выходу третьего интегратора, и тринадцатый масштабирующий блок, включенные между соответствующими выходами второго блока задержки и четвертым входом первого сумматора, четырнадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом пятого блока умножения и четвертым входом второго сумматора, последовательно соединенные шестой блок умножения и пятнадцатый масштабирующий блок, включенные между выходом пятого интегратора и четвертым входом третьего сумматора, и шестнадцатый масштабирующий блок, включенный между выходом шестого блока умножения и четвертым входом четвертого сумматора, при этом другой вход шестого блока умножения подключен к выходу тринадцатого блока сравнения, а вторые входы перемножителя подключены к соответствующим ,· выходам четвертого блока за- держки.