Вычислительное устройство для систем автоматического управления

библи тек ЬБ 307394 О П Е Со 1 оз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 15.1.1970 ( 1395825/18-24) МП 05 д 1/ Обд 7 присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21.Ч 1.1971. Бюллетень20Дата опубликования описания 05.Ч 111.1971 Комитет по делам зобретений и открытий(088.8) при Совете Министров СССРАвторыизобретени А. И. Брук и Л. Л. Николаев явитель ЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕ АВТОМАТИЧ ЕСКОГО УПРАВЛ ЕНИЯми нелинейным элементом типа сигнатуры и интегрирующего элемента, охваченных жесткой обратной связью, что позволяет упростить схемную реализацию устройства.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Сигнал Х, от источника управляющего сигнала, содержащего высокочастотную помеху (на чертеже не показан, поступает на вход 10 замкнутого контура, состоящего в прямойцепи из суммирующего элемента 1, нелинейного элемента 2 типа сигнатуры, второго суммирующего элемента 3 и интегрирующего элемента 4, а в цепи обратной связи - из 15 инвертирующего элемента б. Ко второму входу элемента 3 через дифференцирующее звено 6 подключен источник управляющего сигнала Х, содержащего низкочастотную помеху (на чертеже не показан).20При ЭТОМ Х 1=Хпопезн,+, Х 2 = Лпопеэн.+ггде Хп,. - полезный сигнал;1 - высокочастотная помеха;Р - низкочастотная помеха. 25 Предл ага им образо Если ско отличаесигнала 30 г Предлагаемое устройство может найти применение как фильтр-смеситель, выделяющий отфильтрованный полезный сигнал средней частоты, когда в системе одновременно могут быть использованы входные сигналы, являющиеся суммой полезного сигнала с высокочастотной помехой и полезного сигнала с низкочастотной помехой. Примерами таких комбинаций входных сигналов могут являться, с одной стороны, сигналы радиотехнических, астрономических датчиков и их производные, с другой стороны, сигналы гироскопических инерциальных, барометрических устройств в авиационных системах автоматической навигации и пилотирования.Известны фильтры-смесители для сигналов, один из которых содержит высокочастотную, а другой низкочастотную помехи, содержащие замкнутый контур с нелинейным и двумя суммиру 10 щими элементами, к Одному из которых подключен источник управляющего сигнала, содержащий высокочастотную помеху, а к другому суммирующему элементу через диф фере нцирующий элемент подключен источник управляющего сигнала, содержащий низкочастотную помеху.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что замкнутый контур выполнен в виде последовательно соединенных суммирующих элементов с включенным между ниемое устроиство работает следуюм.рость изменения входного сигналатся от скорости изменения входноХ. Меньше, чем на величину огра307394 Предмет изобретения Составитель И. А. Шелипова Редактор В. Новоселова Тсхред Л, Л, Евдонов Корректор В. И. ЖолудеваЗаказ 2181/15 Изд М 956 е Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская паб., д. 4/5 ТипограФия, пр. Сапунова, 2 ничения нелинейного элемента, замкнутын контур нелинейного фильтра работает в скользящем режиме, и по отношению к сигналу Х 1 линеаризуется в единичную, а по отношению к сигналу Х 2 - в нулевую функции.Этот случай соответствует отсутствию или малым значениям высокочастотной помехи ).При увеличении помехинелинейный элемент 2 насыщается и в каждый момент времени может быть ли не аризован усилительным элементом с конечным коэффициентом усиления, причем этот коэффициент усиления 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 Х, линеарируется апериодическим звеном, а по отношению к сигналу Х 9 - изодромным, Причем постоянная времени и апериодического и изодромного звеньев возрастает с увеличением скорости входного сигнала Х т, е. с увеличением высокочастотной помехи.Таким образом, как глубина фильтрации сигнала Х 1, так и изодромная составляющая сигнала Х 2, корректирующая запаздь:вапие сигнала Х, на апериодическом звене, лннеаразующем фильтр, являются прямымн функциями высокочастотной помехи в каждый момент времени, Нелинейный фильтр идентичен апериодическому линейному ззену с самонастраивающейся постоянной времени, причем критерием самонастройки служит высокочастотная помеха.Зависимость постоянной времени фильтра от величины помехи имеет некоторую зону нечувствительности, определяемую величиной уровня ограничения нелинейного элемента 2. При правильном выборе уровня ограничения нелинейного элемента среднее значение постоянной времени фильтра, для конкретных характеристик случайной функции ,1, может 5 быть сделано достаточно малым, что уменьшит влияние отклонения параметров системы от расчетных на понижение ее устойчивости.В то же время, при любой величине высокочастотной помехи скорость выходного сигна ла Хне будет отличаться от скорости сигнала Х, не содержащего высокочастотной помехи, на величину, большую, чем уровень ограничения нелинейного звена 2, что свидетельствует о высоких фильтрующих свойст вах предлагаемого устройства. 20 Вычислительное устройство для систем автоматического управления при наличии в управляющих сигналах высокочастотной и низкочастотной помех, содержащее замкнутьш контур с нелинейным и двумя суммн рующими элементами, к одному из которыхподключен источник управляющего сигнала, содержащий высокочастотную помеху, а к другому сумзшрующему элементу через дефференцирующий элемент подключен источник 30 управляющего сигнала, содер;кащий низкочастотную помеху, отличаощееся тем, что, с целью упрощения устройства, замкнутый контур выполнен в виде последовательно соеди.ценных суммирующих элементов с включен.35 ным между ними нелинейным элементом ти.на сигнатуры и интегрирующего элемента, охваченных жесткой обратной связью.