SU783749A1 - Корректирующее устройство - Google Patents

Description

(54) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

t

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени , в частности к их функциональным элементам, используемым дл  целей коррекции автоматических систем, и может быть использовано дл  коррекции или фильтрации сигнала ошибки управлени  в тех случа х, когда помимо последнего в системе управлени  присутствует сигнал скорости ошибки управлени . Наибольшее применение предлагаемое устройство может найти при согласовании датчиков первичной информации систем управлени  и их регулирующих устройств.

Известно устройство, в котором дл  обеспечени  фильтрации управл ющего сигнала без ухудшени  его фазовой характеристики используетс  апериодическое звено, входы которого соединены с источником корректируемого (фильтруемого) сигнала и с источником сигнала скорости корректируемого сигнала СЦ

Известное устройство может быть использовано только в тех случа х, когда необходимо подавление высокочастотных составл ющих (выше частоты среза),присутствующих в корректируемом сигнале. Дл  выделени  отдельных частот, присутствующих в корректируемом сигнале, или дл  их подавлени  в заданном интервале частот . устройство-прототип не может быть

5 использовано, что часто  вл етс  его существенным недостатком.

Из известных устройств по технической сущности к предлагаемому устройству наиболее близко устройство, состо щее из последовательно . соединенных п интегросумматоров, первый вход первого из которых соединен с первым входом устройства 2 . Такое устройство может осущест 5 вл ть фильтрацию (коррекцию) сигнала по произвольному сложному закону, но вносит в корректируег.ий сигнал фазовые изкажени , ухудшаквдие устойчивость системы.

20 Цель изобретени  - увеличение помехо защите нности,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что вторые входы всех интегросумматоров соединены со вторым входом

Claims (2)

1. 25 устройства, а выходы всех интегросумматоров , начина  со второго - с третьим входом предыдущего интегросумматора , выход последнего интегросумматора соединен также с третьим входом этого, интегросумматора. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства. Устройство состоит из п интегросумматоров 1-4 и аперирдического зве на, выполненного на интегросумматор$ 5(п + 1). Вход 1, первого интегросумматора 1 соединен с выходом источ ника б корректируемого сигнала х, а первые входы (2, ., 3i , . . . , ( п) - 1 ) каладого последуквдего интегросумматфра св заны с выходом предыдущего интегросумматора. Каждый интегросумматор охвачен по третьему входу (Ij 2),, ..., {п)-3) цепью отрицательной обратной св зи через предыдущий интегросумматор . Вторые входы соединены с источником 7 сигнала скорости корректируемого сигнала. На фиг. 2 представлен вариант уст ройства дл  случа  , служащий дл  по снени  достигаемого эффекта. Пор док корректируквдего устройства определ етс  числом интегросумматоров , используемых в устройстве (на фиг. 1 представлен фильтр(п+1)пор дка , на фиг. 2 - фильтр 2-го пор дка ). Сигнал х, поступающий на вход устройства, корректируетс  нужным образом, например: ослабл ютс  сигналы помехи, присутствующие в нем, подчеркиваютс  (выдел ютс ) сигналы заданных частот, сигналы по мехи в одном заданном диапазоне не ослабл ютс , а в другом подчеркива ютс  . При прохождении сигнала х через устройство он искажаетс  (амплитудные и фазовые искалсени ) .Если ампли тудные изменени  сигнала х в заданном диапазоне частот  вл ютс  положительным следствием использовани  корректирующего устройства, то фазо вые искажени  (запаздывани ) и амплитудные искажени  вне заданного ч тотного интервс1ла нежелательны. Дл  восстановлени  полезного сигнала используетс  сигнал скоросги корректируемого (полезного) сигнала Передаточна  функци  за вл емого устройства может быть записана дл  сигнала х в следукщем виде: К .К %„,/....а,р., ЖР)(1) гдеа..., посто нные коэффийцент При отсутствии сигнала Cj выходно сигнал устройства имеет вид ЬЫ).Ъ(НР).- (2) Если представить сигнал х в виде х х + х составл юща  сигнала X, негде X которую нужно пропустить через корректирукщее устрой ство без искажений (коррект сигнал) , X - составл юща  сигнала х , котора  должна быть отфильтрована , а сигнал у - аналогично в виде Nj.5 dx/dt y, (4) или иначе -У (Р)), то выходной сигнал устройства имеет вид . ч д„.,Р ) .. у 0n. Т(Р) DCP) При равенстве коэффициентов . и т.д. уравнение (5) имеет вид , .:;,lb.iPL5 ч- Plrr Ч(р-) -D(p т.е. сигнал % не искажаетс . В зависимости от коэффициентов полинома D(p) сигналы х и у могут либо ослабл тьс , либо усиливатьс  (подчеркиватьс ), либо в одном диапазоне частот ослабл тьс , а в другом усиливатьс . Дл  того, чтобы получить только ослаблени  сигнала X коэффициенты а выбираютс  таким образом , чтобы корректирующее устройство представл ло собой последовательно включенные апериодические звень , т.е. D(p) представим в виде сомножителей первого пор дка. Дл  усилени  сигнала х на отдельной частоте коэффициенты а выбираютс  таким образом, чтобы корректирующее устройство представл ло собой последовательно включенное колебательное и апериодические звень , т.е. 0(р) представим в виде сомножителей 2-го и 1-го пор дка. Если выбором коэффициентов добитьс  того, чтобы 0(р) был представлен в виде произведени  сомножителей второго опр дка, то устройство позвол ет подчеркнуть сигнал на заданных частотах. Коэффициенты Оп полностью определ ютс  коэффициентами передачи по входам каждого интегросумматора (по входу 1 - доэффициент К| , по входу 1 - коэффициент т.д. ) . Вопрос практической реализации тесно св зан с вопросом устойчивости устройства, которое будет наиболее устойчиво, если цепи обратной св зи охватывают минимально возможное число интегросумматоров. Дл  доказательства получаемого эффекта рассмотрим пример реализации устройства (фиг.2). Указанное устройство описываетс  следующей системой уравнений: V-L-V + I,; м-w K)J К.Л , . ЧЧ (7) Исход  из системы (7) выходно сигнал в операторной форме может выражен следующим образом: S/ib ibPР ЧР .. где коэффициенты к.4 - коэффицие передачи по соотве±ствующим входа Рассмотрим два случа  использо ни  устройства, представленного фиг. 2: 1) фильтрации сигнала X и 2) выделение - подчеркивание составл ющей сигнала х заданной ч ты. 1. Пусть сигналы X и у предста ны в виде (3) и (4) , тогда у . ггд1ГЫ - г. vi.,. 1РЬ pi-4. Kl-iP - IM . гЛ- ъ-У 1Л 1-ь . Jiie (р) ,( При выборе коэффициентов 1, KIO,- н, К2. - 2г имеет вид выражение (t X X-t-L(p) т.е. полезный сигнал не имеет фа вых искажений, а корректирующее ройство воздействует только на с налы помехи ()( и ) ) Выражение дл  0(р) можно пред вить в виде T(P) .) . ЧЧ если 1, то I/Dp представл ет собой апериодическое звено (два последовательно включенных звена 1-го пор дка ). Таким образом, выбором коэффициентов K,j входной сигнал может быть отфильтрован от сигнала помехи необходимым образом при неискаженном полезном сигнале. 2. Пусть, например, сигналы х иу представлены в виде (3) и (4) и составл юща  сигнала у равна нулю, тогда при 1 сигнал L(p) - в соответствии с формулой (10) - представл ет собой выходной сигнал колебательного звена, подчеркивающего сигнал на резонансной частоте. Формула изобретени  корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные п интегр осумматоров, первый вход первого из которых соединен с первым вхо ом устройства, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  помехозащищенности, вторые входы всех интегросумматоров соединены со вторым входом устройства, а выходы всех интегросумматоров, начина  со второго, соединены с третьим входом предыдущего интегросумматора,выход последнего интегросумматора соединен также с третьим входом этого интегросумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №470789, кл. q 05 В 13/02, 04.10.73.
2. 2.Урмаев А. С. Основы моделировани  на АВМ. М., Наука, 1974, с.96100 , рис. 5.5 (прототип).