SU1088099A1 - Сглаживающий фильтр - Google Patents

Сглаживающий фильтр Download PDF

Info

Publication number
SU1088099A1
SU1088099A1 SU833555085A SU3555085A SU1088099A1 SU 1088099 A1 SU1088099 A1 SU 1088099A1 SU 833555085 A SU833555085 A SU 833555085A SU 3555085 A SU3555085 A SU 3555085A SU 1088099 A1 SU1088099 A1 SU 1088099A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
adder
low
Prior art date
Application number
SU833555085A
Other languages
English (en)
Inventor
Виталий Павлович Авдеев
Леонид Павлович Мышляев
Анатолий Аврумович Белостоцкий
Анатолий Алексеевич Юртаев
Анатолий Дмитриевич Сыромятников
Станислав Филлипович Киселев
Евгений Егорович Володин
Original Assignee
Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU833555085A priority Critical patent/SU1088099A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1088099A1 publication Critical patent/SU1088099A1/ru

Links

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

I1 Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и управлению и может быть использовано в общетехнических системах управлени  дл  выделени  полезной низкочастотной составл ющей измеренных сигналов. Известен управл емый фильтр, содержащий последовательно.включенные первый блок сравнени , ограничитель уровн  сигнала и первый интегратор, последовательно включенные детектор знака, второй блок сравнени , второй интегратор, кврцратор, первый масшта бирующий блок и первый сумматор, последовательно включенные второй маештабирующий блок и второй сумматор, причем первый вход первого блока сравнени  соединен с входом управл е мого фильтра, выход первого интегратора подключен к второму входу пер вого блока сравнени  и к выходу управл емого фильтра, выход первого блока сравнени  соединен с входом детектора знака, выход второго интег ратора - с вторым входом второго блока сравнени , выход квадратора с входом второго масштабирзтощего . блока, выход первого сумматора - с дополнительным входом ограничител  уровн  сигнала, выход второго сумматора - с дополнительным входом пер вого интегратора 1 . Недостатком управл емого фильтра  вл етс  низка  точность выделени  полезного сигнала вследствие сравнительно медленной адаптации настроечных коэффициентов управл емого фильтра при больших по величине импульсноподобных изменени х полезного сигнала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  сглаживающий фильтр, содержащий последовательно включенные первый фильтр низкой частоты,первый блок сравнени , второй фильтр низкой частоты, детектор знака, второй блок сравнени , первый интегратор, соединенный выходом с вторым входом второго блока сравнени , первый квадратор, третий блок сравнени , логический блок ИЛИ, ключ и первый сумматор, последовательно включенные дифференциатор, четвертый блок сравнени , второй интегратор , соединенный выходом с вторым входом четвертого блока сравнени , второй квадратор и п тый блок сравнени , выход которого подключен 9 к второму входу логического блока ИЛИ, а второй вход к выходу первого задатчика, второй вход третьего блока сравнени  соединен с выходом второго задатчика, выход первого фильтра низкой частоты - с вторым входом первого сумматора, выход второго фильтра низкой частоты - с вторым входом ключа, вход первого фильтра низкой частоты - с входом сглажив ющего фильтра, а выход первого сумматора  вл етс  выходом сглаживающего фильтра 2. Недостатком сглаживающего фильтра  вл етс  также низка  точность выделени  полезного сигнала, обусловленна  тем, что из-за инерционности второго фильтра низкой частоты при Импульсноподобных изменени х полезного сигнала его оценка отстает по фазе от действительного значени . Целью изобретени   вл етс  повьпиение точности фильтрации. Дл  достижени  поставленной цели в сглаживающий фильтр, содержащий первый сумматор, последовательно вклюtIeнныe первый фильтр низкой частоты и первый блок сравнени , второй фильтр низкой частоты, дифференц/иа- тор, детектор знака, два задатчика, первый квадратор, последовательно включенные второй квадратор и второй блок сравнени , третий блок сравнени , причем вход первого фильтра низкой частоты соединен с входом сглаживающего фильтра и вторым входом первого блока сравнени , выход первого фильтра низкой частоты подключен к первому входу первого сумматора , выход которого  вл етс  выходом сглаживающего фильтра, введены два нелинейных блока, третий фильтр низкой частоты, второй, третий и четвертый С5 маторы, три блока делени  и три блока умножени , при этом первый нелинейный блок включен между выходом первого блока сравнени  и входом второго фильтра низкой частоты , первый блок умножени  включен между выходом второго фильтра низкой частоты и вторым входом первого сумматора, второй нелинейный блок, третий фильтр низкой частоты и втоой блок умножени  включены последоваельно между выходом первого блока сравнени  и третьим входом первого умматора, первый квадратор, второй умматор, первый блок делени , диф31 ференциатор, детектор знака, третий .блок умножени , третий блок сравнени  и второй блок делени  включены последовательно между выходом второго фильтра низкой частоты и вторым входом первого ;ока умножени , третий сумматор и третий блок делени  включены последовательно между выходом третьего блока умножени  и вторым входом второго блока ум- ножени , причем вход второго квадратора подключен к выходу третьего фильтра низкой частоты, выход - к второму входу второго сумматора и к второму входу второго блока сравнени  , вькод которого соединен с вто рым входом блока делени , выход первого задатчика подключен к второму входу третьего блока умножени  и к первому входу четвертого сумматора, выход второго задатчика соединен с вторыми входами третьего сумматора, третьего блока сравнени  и четвертого сумматора, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего .блоков делени . На чертеке представлена структурна  электрическа  схема сЬлаживающего фильтра. На схеме обозначены:х (t)иx(t) входной и выходной сигналы фильтра в t-й момент времени; ) - центральное значение сглаженного сигнала; ix(t) и дх(с) - нижнее и верхнее приращени  сигнала относитейьно его центрального значени . Сглаживающий фильтр содержит первый фильтр 1 низкой частоты, первый блок 2 сравнени , первь и второй нелинейны е блоки 3 и 4, второй и третий фильтры 5 и 6 низкой частоты , первый и второй квадраторы 7 и 8, второй блок,9 сравнени , второй сумматор 10, первый блок .11 делени , дифференциатор 12, детектор 13 знака , первый задатчик 14, третий блок 15 умножени , второй задатчик 16, третий 17 и четвертый 18 сумматоры, третий блок 19 сравнени , второй 20 и третий 21 блоки делени , первый 22 и второй 23 блоки умножени  ипер вый сумматор 24. Сглаживающий фильтр работает следующим образом. Входной сигнал x(t) поступает на вход первого фильтра 1 низкой частоты , реализованного, например, в виде посл овательно соединенных блока 9 сравнени , ограничител  и ийтегратора , выход которого соединен с вторым входом блока сравнени  и выходом первого фильтра 1 низкой частоты. На выходе первого фильтра 1 низкой частоты получаетс  сигнал (t) о центральном значении сглаженной величины x(t).. Сигнал ) поступает на первый вход первого сумматора 24 и на первый вход первого блока 2 сравнени , где вычитаетс  из сигнала x(t). Выходной сигнал первого блока 2 сравнени  Ax(t) x(t) - x°(t) поступает на входы первого и второго нелинейных блоков 3 и 4. Первый нелинейный блок 3 пропускает навыход отрицательное значение своего входного Сигнала по закону Ax(t) при Ax(t)« О, 4 x-(t) О при Ax(t)/ О, гдеДх() - выходной сигнал первого нелинейного блока 3. второй нелинёйHbrii блок 4 пропускает на выход положительное значение Своего входного сигнала fuxCt) при dx(t) о. ) при Ax(t) О, гдеДх(О - выходной сигнал второ-, го нелинейного блока 4. СигнапыДх (1) H4X-(t) идут соответственно на Второй и третий фильтры 5 и 6 низкой частоты, на выходах которых получаютс  сигналы о нижнем дх (t) и верхнем AX(t) п|риращени х относительно х (t); Сигналы ) и Дх(еУ используютс  дЛ  расчета показател  асимметрии по выражению ( t) (4) As(t) -( - UK §xe(t)j2 + лх ixe(t)3Z Дл  реализации выражени  (4) служат первый и второй квадраторы и 8, второй блок 9 сравнени , второй сумматор 10 и первый блок 11 делени на выходе которого и получаетс  сиг нал AsCt). Показатель асимметрии измен етс  в интервале +1 j Если As(t) -1, то это говорит о том, что центральное значение x(t) смеще вверх относительно измеренного сигнала x(t). Если же As(t) « +1, то наоборот, центральное значение x(t) смещено вниз относительно x(t). Поэтому ц)внтральное значение x(t) корректируетс  в зависимости от знака скорости изменени  As(t). Скорость Vд(t) изменени  As(t) вз та дл  того, чтобы делать упреждающую корректировку, а знак скорости ) 7 Д того, чтобы сделать процедуру заа(ищенной от отдель ных грубых выбросов, имеющих место в измеренном сигнале x(t) и значитель усиленных при определении.скорости изменени  (дифференцировании). Исход  из указанных соображений выходной сигнал х (t) сглаживающего фильтра определ етс  по выраже нию 1 + (tl x( 1-4si nv g(t1 4x(t) 1+1 в котором к - коэффициент из диапа зона определ ющий вес коррек ции от дхв(е)иДх(1) . Затем выходной сигнал As (t) первого блока 11 делени  дифференцируетс  в дифференциаторе 12, на выход которого получаетс  сигнал .дд(1) , поступающий на вход детектора 13 знака, работающего согласно зависиV ,,(thO ( (t| J , (6) ( , (l где sign Удд(е) - выходной сигнал детектора 13 знака. С выхода первого задатчика 14 на третий блок 15 умножени  и четвертый сумматор 18 поступает сигнал о величине коэффициента 1(/ а с выхода второго задатчика 16 на входы третьего 1/ и четвертого 18 сумматора и третий блок 19 сравнени  идет сигнал о величине 1. В третьем сумматоре 17 выходной сигнал третьего блока 15 умножени  суммируетс  с выходньм сигналом второго задатчика 16, в третьем блоке 19 сравнени  вычитаетс  из этого же сигнала. Во втором и третьем блоках 20 и 21 делени  производитс  деление выходного сигнала третьего сумматора 17 и третьего блока 19 сравнени  на выходной сигнал (1 + k) четвертого сумматора 18. Во втором блоке 22 умножени  сигнал 4x®(t) умножаетс  на выходной сигнал с второго блока 20 делени , первом блоке 23 умножени  - на выходной сиЪнап третьего блока 21 делени . Выходные сигналы второго 22 и первого 23 блоков умножени  алгебраически суммируютс  в первом сумматоре 24 с сигналом x(t) с выхода первого фильтра 1 низкой Частоты. Введение ровых блоков и св зей в сглаживающий фильтр позвол ет, по сравнению с базовым объектом (известным устройством) увеличить точность вьзделени  полезного сигнала по среднеквадратичному критерию на 5-15%. Последн   цифра относитс  к полезному сигналу с ймпульсоподобными изменени ми. Использование сглаживаюб (его фильtpa в системе прогнозировани  активности катализатора п( эвол ет на 4-9% увеличить точность прогноза.

Claims (1)

  1. СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР, содержащий первый сумматор, последовательно включенные первый фильтр низкой частоты и первый блок сравнения, второй фильтр низкой частоты, диф- . ференциатор, детектор знака, два задатчика, первый квадратор, последовательно включенные второй квадратор и второй блок сравнения, третий . блок сравнения, причем вход первого фильтра низкой частоты соединен с входом сглаживающего фильтра и вторым входом первого блока сравнения, выход первого фильтра низкой частоты подключен к первому входу первого сумматора, выход которого является выходом сглаживающего фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации, в него введены два нелинейных блока, третий фильтр низкой часто+ы, второй, третий и четвертый сумматоры, три блока деления и три блока умножения, при этом первый нелинейный блок включен между выходом первого блока сравнения и входом второго фильтра низкой частоты, первый блок умножения включен между выходом второго фильтра низкой частоты и вторым входом первого сумматора, второй нелинейный блок, третий'фильтр низкой частоты и второй блок умножения включены последовательно между выходом первого блока сравнения и третьим входом первого сумматора, первый квадратор, второй сумматор, пер-? вый блок деления, дифференциатор, детектор знака, третий блок умножения, третий блок сравнения и второй блок деления включены последовательно между выходом второго фильтра низкой частоты и вторым входом первого блока умножения,, третий сумматор и третий блок деления включены последовательно между выходом третьего блока умножения и вторым входом второго блока умножения, причем вход второго квадратора подключен к выходу третьего фильтра низкой частоты, выход - к второму входу второго сумматора и к второму входу- второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока деления, выход первого задатчика пбдключен к.второму входу третьего блока умножения и к первому входу четвертого сумматора, выход второго задатчикар соединен с вторыми входами третьего сумматора, третьего блока сравнения и четвертого сумматора, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего блоков деления.
    SU „ 1088099
    I 1088099
SU833555085A 1983-02-16 1983-02-16 Сглаживающий фильтр SU1088099A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833555085A SU1088099A1 (ru) 1983-02-16 1983-02-16 Сглаживающий фильтр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833555085A SU1088099A1 (ru) 1983-02-16 1983-02-16 Сглаживающий фильтр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1088099A1 true SU1088099A1 (ru) 1984-04-23

Family

ID=21050552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833555085A SU1088099A1 (ru) 1983-02-16 1983-02-16 Сглаживающий фильтр

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1088099A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 884082, кл. Н 03 Н 21/00, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 980065, кл.е 05 В 5/01, 1981 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1088099A1 (ru) Сглаживающий фильтр
US4009350A (en) Level regulator of the digital type
CN108805011B (zh) 一种数字滤波方法及系统
SU1149214A1 (ru) Управл емый фильтр
RU2110883C1 (ru) Адаптивный фильтр для оценивания нестационарных процессов
SU462166A2 (ru) Автоматический оптимизатор группы объектов
SU951654A2 (ru) Нелинейный цифровой фильтр
SU970644A1 (ru) Управл емый фильтр
SU959267A1 (ru) Нелинейный цифровой фильтр
SU1003302A1 (ru) Сглаживающий фильтр
SU1049866A1 (ru) Адаптивный прогнозатор
SU746601A1 (ru) Масштабный интегратор
SU1001119A2 (ru) Экстрапол тор
SU980069A1 (ru) Регулирующее устройство
SU980065A1 (ru) Сглаживающий фильтр
SU467327A1 (ru) Адаптивный регул тор с переменной структурой
SU647691A1 (ru) Адаптивное устройство арифметического усреднени
SU577533A1 (ru) Цифровой фильтр
SU506023A1 (ru) Устройство дл центрировани нестационарного случайного процесса
SU881987A1 (ru) Арифметическое устройство дл цифровой фильтрации с автоматической регулировкой усилени
SU871303A2 (ru) Нелинейный цифровой фильтр
RU2058576C1 (ru) Адаптивная система управления
SU860000A1 (ru) Устройство дл экстремального регулировани
SU746414A1 (ru) Адаптивный регул тор
SU1149405A1 (ru) Цифрова система фазовой автоподстройки частоты