(54) ИЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО(54) ELECTRIC CORRECTIVE DEVICE
Изобретение относитс к технике автоматического регулировани , в частности к нелинейным корректирующим устройствам и предназначено дл повышени помехоустойчивости в точности систем управлени летательных аппаратов. Известно, что сигналы управлени летательных аппаратов представл ют собой сумму гармонических составл ющих , частоты которых могут измен тьс в Широких пределах. При этом гармони ческие составл ющие, частоты которых меньше частоты cpescL tvcp ьл ютс полезным сигнёцлом. В противном случа они считаютс помехой, которую необходимо отфильтровать. Известно корректирующее устройство , позвол ющее подавл ть гармоничес кие составл ющие входного сигнала til Недостатком его вл етс то, что нем осуществл етс лишь подавление гармонических колебаний фиксированных частот. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс нелинейное корректирующее устройство содержащее первый блок мажоритарной логики, первый вход которого, вл ющийс входом нелинейного корректирую щего устройства, соединен через последовательно соединенные первое дифференцирующее устройство и первый сумматор со вторым входом блока мажоритарной логики, а также непосредственно со. вторым входом первого сумматора , а выход первого блока мгшоритарной логики соединен через первое инерционное звено с его третьим входом .. Это устройство хорошо фильтрует помеху в виде одного гармонического колебани 23.. Недостатком известного устройства вл етс его низка помехоустойчивость при наличии во входном сигнале нескольких гармонических составл ющих разных частот. В этом случае будет отфильтровыватьс помеха только наивысшей частоты, а гармонические составл ющие более низких частот практически не ослабл ютс . Цель изобретени - повышенне помехоустойчивости не.гшнейного корректирующего устройства. Указанна цель достигаетс , тем, что в устройство введены второй и третий блоки мажоритарной логики, второе и инерциднные звень , второе дифференцирующее звено и второй сумматор, причем выход первого блока мажоритарной логики соединен с первым входом второго блока мажоритарной логики и первым входом второ го сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего блока мажоритарной логики и входом третьег инерционного звена, а выход - со вто рым входом второго блока мажоритарно логики, выход которого через второе инерционное звено соединен с третьим входом второго блока мажоритарной . логики, выход первого дифференцирующего звена соединен с первым входом третьего блока мажоритарной логи ки, а вход - через второе дифференци рующее звено со вторым входом третье го блока мажоритарной логики, третий вход KOTOpot-o соединен с выходом третьего инерционного звена. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства,на фиг.2-4 графики , иллюстрирук цие процесс формировани сигнала, управлени , на. фиг. 5 - вид амплитудно-частотных ха рактеристик. Устройство состоит из первого 1, второго 2 и третьего 3 блоков мажори тарной логики, первого 4, второго 5 третьего 6 инерционных звеньев, первого 7 и второго 8 дифференцирующих звеньев, первого 9 и второго 10 сумматоров . На фиг; 1-5 введены следующие обс значени : реализации сигналов на соответствующих входах и выхо дах блоков устройства, t - ось време ни, ig UJ - ось частот в логарифмичес ком масштабе, L (tuj и L/(uJ) . - амплитудно-частотные характеристики предлагаемого и известного устройств соответственно; М (tu) и Чг(и)- фазочастотные характеристики предлагае мого и изве.стного устройств соответственно . Устройство работает следующим обра 3 ом. Первое дифференцирующее звено име ет второй пор док, а второе дифферен цирующее имеет четвертый пор док. Поэтому в случае,когда входной сигнал X-t представл ет собой гармонические ко лебани одной частоты, а частота этих колебаний меньше частоты среза устройства, сигналы Х наход тс в фазе, а сигнал Хд. на выходе инерционного звена 4 несколько отстает от сигнала Xg с выхода первого блока мажоритарной логики 1,так как сдвинут по времени инерционным звеном 4. Поскольку блок 1 мажоритар ной логики выдел ет промежуточное значение, то на выход его проходит сигнал Х, т.е. Х5 Хд. При этом сигнал Xg на выходе третьего блока -3 мажоритарной логики равен нулю, так как сигналы X и Х с выходов первого дифференцирующего звена (второго пор дка) 7 и второго дифференцирующего звена (четвертого пор дка) 9 наход тс в противофазе, следовательно сигнал промежуточного значени из сигналов Хз, х и Х,- равен нулю. Сигнал Хд на выходе второго сумматора 10 равен сигналу Ху с выхода первого блока 1 мажоритарной логики. Таким образом, на вход второго блока 2 мажоритарной логики поступают два одинаковых сигнала Х Xj и один сигнал с выхода второго инерционного звена 5. В этом случае сигнал равей сигналу Ху, т.е. I сигналу с выхода первого блока 1 мажоритарной логики. Таким образом, в области частот входного сигнала Х, меньших частоты среза bfj-p , управл ющий сигнал, вл ющийс полезным сигналом, проходит на выход устройства практически, без искажени . В области частот входного сигнала X,, больших частоты среза cucip т.е. когда входной сигнал вл етс помехой выходные значени сигналов Х и Х наход тс в противофазе, поэтому блок 1 подключает на выход сигнал Х, который вл етс в этом случае промежуточным значением. При этом сигнал Х5 равен запомненному значению входного сигнала. При отсутствии посто нной составл ющей сигнал Xg О, т.е. помеха отфильтрована до нул . Однако при замыкании блока 1 на сигнал Хд. передаточна функци между выходом устройства Xj и сигналом Х определ етс следующим выражением Xg 1 вл етс интегрирующим звеном, на вход которого ничего не поступает. Такое звено запоминает значение входного сигнала в момент переключени блока 1 на сигнал Хф с выхода первого инерционного звена 4. Это позвол ет отфильтровать помеху до нул при наличии в сигнале управлени посто нных составл ющих. В этом случае сигнал Xg на выходе блока 3 тоже равен нулю, а сигнал Xj равен сигналу Xj. На фиг. 2-4 представлены изменени сигналов на выходе блоков устройства при наличии во входном сигнале, например, двух гармоник,8{nu.,-t и AjSin toj t При этом частота aJij больше uu, , а больше частоты среза . в этом случае йа вход первого блока 1 мажоритарной логики поступают сигналы Хч и Хь, которые наход тс в противофазе . причем эти сигналы состо т из сумм гармоник, пропорциональных и (более низка частота помехи) и шг (более высока частота помехи). В этом случае первый блок 1 мажоритарной логики отфильтровывает на своем выходе высокочастотную помеху, пропорциональную частоте . Сигнал Xf на выходе блока 1 содержит только низкочастотную помеху, пропорциональ ную частоте ш {фиг.2). Третий блок 3 мажоритарной логики при этом произведет фильтрацию высокочастотной помехи, содержащейс в сигнале Xj с выхода первого дифферен цирующего звена 7. Сигнал Xg на выхо де блока 3 содержит только низкочастотную помеху, пропорциональную частоте си . При этом фаза сигнала Хд противоположна фазе сигнала .З Подавление низкочастотной помехи, имеющейс в сигнале Xj, производ т посредством второго блока 2 мажоритарной логики. Сигналы (фиг. 4) Х и Х, поступающие на вход второго блока 2 мажоритарной логики, наход тс в противофазе . В этом случае сигнал промежу точного значени Xgj,, из указанных сигналов Xg, Xg и Х,о равен нулю при отсутствии посто нной составл юцей в сигнале управлени или равен посто нной составл ющей, имеющей место в сигнале управлени , вследствие наличи положительной обратной св зи ч рез второе инерционное звено 5. Таким образом, предлагаемое нелинейное корректирующее устройство поз вол ет отфильтровать одновременно ка высокочастотные, так и низкочастотны помехи, что значительно повышает помехоустойчивость устройства.The invention relates to an automatic adjustment technique, in particular to non-linear correction devices, and is intended to improve the noise immunity in the accuracy of aircraft control systems. It is known that aircraft control signals are a sum of harmonic components whose frequencies can vary widely. At the same time, harmonic components whose frequencies are lower than the frequency cL CLv tvcp are a useful signal. Otherwise they are considered to be a hindrance that needs to be filtered out. A correction device is known that allows the harmonic components of the input signal to be suppressed til. The disadvantage is that it only suppresses harmonic oscillations of fixed frequencies. The closest in technical essence to the present invention is a nonlinear correction device containing the first block of the majority logic, the first input of which, being the input of the nonlinear correction device, is connected through the first differentiating device and the first adder to the second input of the majority logic block, as well as directly with the second input of the first adder, and the output of the first block of multi-logic logic is connected through the first inertial link with its third input .. This device filters noise well in the form of one harmonic oscillation 23 .. A disadvantage of the known device is its low noise immunity if there are several harmonics in the input signal components of different frequencies. In this case, only the highest frequency interference will be filtered out, and the harmonic components of the lower frequencies are practically not attenuated. The purpose of the invention is to improve the noise immunity of a non-rotary correction device. This goal is achieved by the fact that the second and third blocks of the majority logic are entered into the device, the second and inercic links, the second differentiating link and the second adder, and the output of the first block of the majority logic is connected to the first input of the second block of the majority logic and the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the third block of the majority logic and the input of the third inertial link, and the output - with the second input of the second block of the majority logic, the output of which through the second inertial link connected to the third input of the second major block. logic, the output of the first differentiating link is connected to the first input of the third block of the majority logic, and the input is connected via the second differentiating link with the second input of the third block of the majority logic, the third input of KOTOpot-o is connected to the output of the third inertial link. FIG. Figure 1 is a block diagram of the proposed device, in Figures 2-4, graphs illustrating the process of forming a signal, control, on. FIG. 5 - view of the amplitude-frequency characteristics. The device consists of the first 1, second 2 and third 3 blocks of basic logic, the first 4, second 5 third 6 inertial links, first 7 and second 8 differentiating links, first 9 and second 10 adders. Fig; 1-5, the following parameters were introduced: the implementations of signals at the corresponding inputs and outputs of the device blocks, t is the time axis, ig UJ is the frequency axis on a logarithmic scale, L (tuj and L / (uJ).) Amplitude-frequency characteristics the proposed and known devices, respectively; M (tu) and Chg (i) are the phase-frequency characteristics of the proposed and known devices, respectively. The device works as follows 3. The first differentiating link has the second order, and the second differentiating link has the fourth order doc. Therefore in the case where the input signal Xt represents harmonic oscillations of one frequency, and the frequency of these oscillations is lower than the cutoff frequency of the device, the signals X are in phase, and the signal Hd at the output of the inertial link 4 lags slightly behind the signal Xg from the output of the first block of majority logic 1, since it is shifted in time by the inertial link 4. Since block 1 of the majority logic allocates an intermediate value, signal X passes through its output, i.e. X5 Hd. At the same time, the signal Xg at the output of the third block -3 of the majority logic is zero, since the signals X and X from the outputs of the first differentiating link (second order) 7 and the second differentiating link (fourth order) 9 are in antiphase, therefore the signal of the intermediate the values from the signals Xs, x and X, are zero. The signal Hd at the output of the second adder 10 is equal to the signal Hu from the output of the first block 1 of the majority logic. Thus, the input of the second block 2 of the majority logic receives two identical signals X Xj and one signal from the output of the second inertial link 5. In this case, the signal is equal to the signal Hu, i.e. I signal from the output of the first block 1 majority logic. Thus, in the frequency range of the input signal X, which is lower than the cut-off frequency bfj-p, the control signal, which is a useful signal, passes to the output of the device practically without distortion. In the frequency range of the input signal X ,, the high cut-off frequencies are cucip i.e. when the input signal is a disturbance, the output values of the signals X and X are out of phase, therefore block 1 connects the output signal X, which is in this case an intermediate value. The signal X5 is equal to the memorized value of the input signal. In the absence of a constant component, the signal Xg O, i.e. interference is filtered to zero. However, when the closure of block 1 to the signal Hd. the transfer function between the output of the device Xj and the signal X is determined by the following expression Xg 1 is the integrating element, to which nothing is input. Such a link memorizes the value of the input signal at the moment of switching of block 1 to the signal Hf from the output of the first inertial link 4. This allows filtering the interference down to zero if there is a constant component in the control signal. In this case, the signal Xg at the output of block 3 is also zero, and the signal Xj is equal to the signal Xj. FIG. Figures 2–4 show the changes in the signals at the output of the device blocks when there are, for example, two harmonics in the input signal, 8 {nu., - t and AjSin toj t. In this case, the frequency aJij is greater than uu, and greater than the cutoff frequency. in this case, the input of the first block 1 of the majority logic receives the signals Hch and Xb, which are in antiphase. moreover, these signals consist of the sum of the harmonics proportional to both (the lower the frequency of the disturbance) and wg (the higher the frequency of the disturbance). In this case, the first block of the majority logic filters at its output high-frequency interference proportional to the frequency. The signal Xf at the output of block 1 contains only low-frequency noise, proportional to the frequency w (figure 2). In this case, the third majoritarian unit 3 will filter the high-frequency interference contained in the signal Xj from the output of the first differential link 7. The signal Xg at the output of unit 3 contains only low-frequency interference proportional to frequency C. In this case, the phase of the signal Xd is opposite to the phase of the signal. The suppression of the low-frequency interference present in the signal Xj is performed by the second block 2 of the majority logic. The signals (Fig. 4) X and X, which are fed to the input of the second block 2 of the majority logic, are in antiphase. In this case, the signal of the intermediate value Xgj, out of the indicated signals Xg, Xg and X, is equal to zero in the absence of a constant component in the control signal or equal to the constant component occurring in the control signal due to the presence of positive feedback Thus, the proposed nonlinear correction device allows filtering at the same time both high-frequency and low-frequency interferences, which significantly increases the noise immunity of the device.