SU307394A1 - Вычислительное устройство для систем автоматического управления - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство может найти применение как фильтр-смеситель, выдел ющий отфильтрованный полезный сигнал средней частоты, когда в системе одновременно могут быть использованы входные сигналы,  вл ющиес  суммой полезного сигнала с высокочастотной помехой и полезного сигнала с низкочастотной помехой. Примерами таких комбинаций входных сигналов могут  вл тьс , с одной стороны, сигналы радиотехнических, астрономических датчиков и их производные, с другой стороны, сигналы гироскопических инерциальных, барометрических устройств в авиационных системах автоматической навигации и пилотировани .

Известны фильтры-смесители дл  сигналов, один из которых содержит высокочастотную, а другой низкочастотную помехи, содержащие замкнутый контур с нелинейным и двум  суммирующими элементами, к одному из которых подключен источник управл ющего сигнала, содержащий высокочастотную помеху , а к другому суммирующему элементу через дифференцирующий элемент подключен источник управл ющего сигнала, содержащий низкочастотную помеху.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных тем, что замкнутый контур выполнен в виде последовательно соединенных суммирующих элементов с включенным между ними нелинейным элементом типа сигнатуры и интегрирующего элемента, охваченных л есткой обратной св зью, что позвол ет упростить схемную реализацию устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Сигнал Xi от источника управл ющего сигнала , содержащего высокочастотную помеху (на чертеже не показан, поступает на вход замкнутого контура, состо щего в пр мой цепи из суммирующего элемента 1, нелинейного элемента 2 типа сигнатуры, второго суммирующего элемента 3 и интегрирующего элемента 4, а ъ цепи обратной св зи - из инвертирующего элемента 5. Ко второму входу элемента 3 через дифференцирующее звено 6 подключен источник управл ющего сигнала Х2, содержащего низкочастотную помеху (на чертеже не показан).

При этом .je3H.-{-f, Xz Хао.-1езн. + Р,

где Хполезн. - полезный сигнал;

/ - высокочастотна  помеха; F - низкочасготна  помеха.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

ничени  нелинейного элемента, замкнутый контур нелинейного фильтра работает в скольз щем режиме, и по отношению к сигналу Xi линеаризуетс  в единичную, а по отношению к сигналу Xz - в нулевую функции.

Этот случай соответствует отсутствию или малым значени м высокочастотной иомехи f.

При увеличении помехи / нелинейный элемент 2 насыщаетс  и в каждый момент времени может быть линеаризован усилительным элементом с конечным коэффициентом усилени , причем этот коэффициент усилени  тем меньше, чем больше сигнал на его входе, т. е. чем больше помеха /. Весь замкнутый контур нелинейного фильтра в этом случае по отношению к сигналу X линеарируетс  апериодическим звеном, а но отношению к сигналу Xz - изодромным. Причем посто нна  времени и анериодического и изодромного звеньев возрастает с увеличением скорости входного сигнала Xi, т. е. с увеличением высокочастотной помехи.

Таким образом, как глубина фильтрации сигнала Xi, так и изодромна  составл юща  сигнала Х, корректирующа  запаздывание сигнала Xi на апериодическом звене, линеаразующем фильтр,  вл ютс  пр мыми функци ми высокочастотной помехи в каждый момент времени. Нелинейный фильтр идентичен апериодическому линейному ззену с самонастраивающейс  носто нной времени, причем критерием самонастройки служит высокочастотна  помеха.

Зависимость посто нной времени фильтра от величины помехи имеет некоторую зону нечувствительности, определ емую величиной уровн  ограничени  нелинейного элемента 2.

При правильном выборе уровн  ограничени  нелинейного элемента среднее значение посто нной времени фильтра, дл  конкретных характеристик случайной функции f, может быть сделано достаточно малым, что уменьшит вли ние отклонени  параметров системы от расчетных на понижение ее устойчивости. В то же врем , при любой величине высокочастотной помехи скорость выходного сигнала Хвых не будет отличатьс  от скорости сигнала Xz, не содержащего высокочастотной номехи, на величину, большую, чем уровень ограничени  нелинейного звена 2, что свидетельствует о высоких фильтрующих свойствах предлагаемого устройства.

Предмет изобретени 

Вычислительное устройство дл  систем автоматического управлени  при наличии в управл юш,их сигналах высокочастотной и низкочастотной помех, содержащее замкнутый контур с нелинейным и двум  суммирующимн элементами, к одному из которых подключен источник управл ющего сигнала, содер кащий высокочастотную помеху, а к другому суммирующему элементу через дефференцирующий элемент подключен источник

управл ющего сигнала, содержащий низкочастотную помеху, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, замкнутый контур выполнен в виде последовательно соединенных суммирующих элементов с включенным между ними нелинейным элементом типа сигнатуры и интегрирующего элeмeнт, охваченных жесткой обратной св зью.

-H.ILJ

-J -ibi- 1-.. I