SU1457146A1

SU1457146A1 - Adaptive smoothing filter

Info

Publication number: SU1457146A1
Application number: SU874280343A
Authority: SU
Inventors: Игорь Георгиевич Дорух; Алла Павловна Дорух
Original assignee: Предприятие П/Я А-3565
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1989-02-07

Abstract

Изобретение относитс .к радиотехнике и может использоватьс в системах автоматического регулировани . Цель изобретени - повышение точности фильтрации. Фильтр содержит блоки 1 и 2 вычитани , перемножители 3-6, интегрирующие усилители 7 - 10, детекторы 11 и 12 знака, элементы 13 и 14 задержки и масштабные усилители 15 и 16. Стабилизаци динамических х-к фильтра и повышение точности его фильтрации обеспечиваютс путем измерени текущего значени посто нной времени фильтра, сравнени этого значени с заданным значением посто нной времени в интегрирующем усилителе 8 и выдачи с его выхода управл ющего сигнала. Этот сигнал устран ет разность между текущим и заданным значени ми посто нной времени в перемножителе 3 путем изменени его коэффициента передачи, т.е. коэффициента передачи пр мой цепи фильтра. 1 ил. (ЛThe invention relates to radio engineering and can be used in automatic control systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of filtration. The filter contains blocks 1 and 2 of subtraction, multipliers 3-6, integrating amplifiers 7-10, detectors 11 and 12 characters, delay elements 13 and 14, and large-scale amplifiers 15 and 16. Stabilizing the dynamic filter x and improving its filtering accuracy are provided by measuring the current value of the filter time constant, comparing this value with a predetermined value of the time constant in the integrating amplifier 8 and issuing a control signal from its output. This signal eliminates the difference between the current and set constant time values in multiplier 3 by changing its gain, i.e. transfer ratio of the direct filter circuit. 1 il. (L

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования.The invention relates to radio engineering and can be used in automatic control systems.

Цель изобретения - повышение точности фильтрации.The purpose of the invention is to improve the accuracy of filtration.

На чертеже представлена электрическая структурная схема адаптивного сглаживающего фильтра.The drawing shows an electrical block diagram of an adaptive smoothing filter.

Адаптивный сглаживающий фильтр, содержит первый и второй блоки Ί и вычитания, третий, первый, второй и четвертый перемножители 3-6, первый,.четвертый, третий и второй интегрирующие усилители 7 - 10,пер-, вый и второй детекторы 11 и 12 знака, первый и второй элементы 13 и 14 задержки, первый и второй масштабные усилители 15 и 16, вход, выход и управляющий вход 17 - 19 адаптивного сглаживающего фильтра.The adaptive smoothing filter contains the first and second blocks Ί and subtractions, the third, first, second and fourth multipliers 3-6, the first, fourth, third and second integrating amplifiers 7-10, the first, second and second sign detectors 11 and 12 , the first and second delay elements 13 and 14, the first and second large-scale amplifiers 15 and 16, the input, output, and control input 17 - 19 of the adaptive smoothing filter.

Адаптивный сглаживающий фильтр работает следующим образом.Adaptive smoothing filter works as follows.

Входной сигнал с входа 17 поступает на первый вход первого блока 1 вычитания; в котором из него вычитается выходной сигнал с выхода 18, поступающий' с выхода первого интегрирующего усилителя 7, и получаемая разность поступает на первые входы третьего и четвертого перемножителей и 6 и на выход первого детектора II. На выходе первого интегрирующего усилителя 7 формируется сглаженный сигнал, который поступает на выход 18.The input signal from input 17 is supplied to the first input of the first subtraction unit 1; in which the output signal from output 18 coming from the output of the first integrating amplifier 7 is subtracted from it, and the resulting difference goes to the first inputs of the third and fourth multipliers and 6 and to the output of the first detector II. At the output of the first integrating amplifier 7, a smoothed signal is formed, which is output 18.

На выходе первого детектора 11 сигнал равен +1 либо -1, Этот сигнал поступает на вход первого.элемента 13 задержки и на второй вход первого перемножителя 4. В первом перемножителе 4 сигнал с выхода первого детектора 1 1 перемножается со своей копией, задержанной первым элементом 13 на время задержки и поступающей на его первый вход. Сигнал на выходе первого перемножителя 4 равен +1,если сомножители одного знака, и -1, если они разного знака. Этот сигнал масштабируется первым масштабным усилителем 15 и поступает на первый вход второго блока 2 вычитания.At the output of the first detector 11, the signal is +1 or -1, This signal is fed to the input of the first delay element 13 and to the second input of the first multiplier 4. In the first multiplier 4, the signal from the output of the first detector 1 1 is multiplied with its copy delayed by the first element 13 for the time delay and arriving at its first entrance. The signal at the output of the first multiplier 4 is + 1 if the factors are of the same sign, and -1 if they are of different signs. This signal is scaled by the first scale amplifier 15 and is fed to the first input of the second subtraction unit 2.

Сигнал скорости изменения сглаженного сигнала формируется на выходе первого интегрирующего усилителя 7. Это сигнал аналогично сигналу с выхода первого блока 1 обрабатывается вторым детектором 12, вторым элементом 14 задержки и вторым перемно жителем 5, масштабируется вторым масштабным усилителем 16 и поступает на вычитающий вход второго блока 2.The signal of the rate of change of the smoothed signal is generated at the output of the first integrating amplifier 7. This signal, similarly to the signal from the output of the first block 1, is processed by the second detector 12, the second delay element 14 and the second multiplier 5, is scaled by the second scale amplifier 16, and is fed to the subtracting input of the second block 2 .

Второй блок 2 совместно с вторым интегрирующим усилителем 10, с учетом отрицательной обратной связи с выхода второго интегрирующего усилителя 10 по вычитающему входу второго блока 2, образует сглаживающий фильтр. На выходе второго интегрирующего усилителя 10 формируется сглаженная разность выходных сигналов первого и второго масштабных усилителей .15 и 16,The second block 2, together with the second integrating amplifier 10, taking into account the negative feedback from the output of the second integrating amplifier 10 at the subtracting input of the second block 2, forms a smoothing filter. At the output of the second integrating amplifier 10, a smoothed difference in the output signals of the first and second large-scale amplifiers. 15 and 16 is formed.

Стабилизация динамических характеристик фильтра и повышение точности его фильтрации обеспечивается путем измерения текущего значения постоянной времени, сравнения этого значения с заданным значением постоянной времени в третьем интегрирующем, усилителе 8 и выдачи с его выхода управляющего сигнала для устранения разности между текущим и заданным значениями постоянной времени в третьем перемножителе 3 для изменения коэффициента его передачи перемножителя, т.е. коэффициента передачи прямой цепи адаптивного сглаживающего фильтра.The dynamic characteristics of the filter are stabilized and the filtering accuracy is improved by measuring the current value of the time constant, comparing this value with the set value of the time constant in the third integrating amplifier 8 and issuing a control signal from its output to eliminate the difference between the current and set values of the time constant in the third the multiplier 3 to change the coefficient of transmission of the multiplier, i.e. direct transfer coefficient of the adaptive smoothing filter.

Claims

Claim

An adaptive smoothing filter containing a first subtraction unit connected in series, the first input of which is an input of an adaptive smoothing filter, a first sign detector, a first delay element and a first multiplier, a second input of which is connected to the output of the first sign detector, a second sign detector is connected in series, a second delay element and a second multiplier, the second input of which is connected to the output of the second sign detector, serially connected to a third multiplier, the input of which is connected is connected with the output of the first subtraction unit, and the first integrating amplifier, the output of which is connected to the second input of the first subtraction unit and is the output of the adaptive smoothing filter, the second integrating amplifier, the fourth multiplier connected in series, the input of which is connected to the output of the first subtraction unit, i.e. integrating amplifier, the second input of which is connected to the output of the third multiplier, and the fourth integrating amplifier, the first input of which is combined with the second input of the fourth multiply I, the second input is a control input of the adaptive smoothing filter, and an output coupled to a second input of the third multiplier, the first and second amplifiers and a second scale subtracting unit, the first and second inputs connected to the outputs of the first and second weight-scale amplifiers vary. ni and D to I in that, in order to improve filtering precision inputs lane ₅ first- and second-scaling amplifiers connected to outputs of the first and second multipliers, the entrance of the second integrating amplifier connected to the output of the second blo10 ka subtraction output - with third inputs of the second a subtraction unit and a fourth integrating amplifier, and the input of the second sign detector is connected to the output of the third multiplier15.

Compiled by 3. Borisov Editor A. Vorovich Tehred m. Didyk Corrector V. Butyaga Order 7493/57 Circulation 879 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, yi. Project, 4