Нелинейный фильтр

0 П И С А Н И Е, (и) 47078ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 Союз Советских Социалистических Республик(51) .Ч, Кл. 6 05 Ь 5/01 с присоединениеч заявкиГосударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(71) Заявитель Е. И. гуревич и А, Я. Городецкий Особое конструкторское бюро технической кибернетики Ленинградского ордена Ленина политехнического института им. М, И. Калинина(54) НЕЛИНЕЙНЪЙ ФИЛЬТР Предлагаемый нелинейный фильтр может быть использован в качестве нелинейного корректирующего устройства в системах автоматического управления техническими объектами, а также в качестве управляемой инерционности в электронных устройствах (фазосдвигающие устройства, управляемые фильтры нижних частот и т, д.),Известны инерционные звенья с управляемой постоянной времени, содержащие интегрирующий конденсатор. В известных устройствах управление постоянной времени осуществляется за счет изменения частоты работы двухполюсного переключателя, периодически подключающего зарядный конденсатор сначала к входному сн,- налу, а затем к выходному конденсатору устройства. Однако известное устройство обладает недостатками, сужающими диапазон изменения постоянной времени:используются конденсаторы, обладающие нестабильностью и утечкой;,напряжение на выходе устройства имеет ступенчатый характер, причем длительность ступеньки увеличивается с увеличением требуемой постоянной времени, что приводит к чистому запаздыванию процесса; в случае применения релейного переключателя частота переключения це может быть ьысокой;в случае применения полупроводникового 5 переключателя необходимо учитывать остаточное напряжение открытого и утечку закрытого ключа.Цель предлагаемого изобретения заключается в создании лишенного указанных недо статков устройства - нелинейного фильтра суправляемой в широком диапазоне постоянной времени,В предлагаемом устройстве эта цель достигается тем, что в нелинейный фильтр вводят 15 генератор гармонического сигнала с регулируемой амплитудой и сумматор, причем выход г. оратора гармонического сигнала с регулируемой амплитудой подключен к одному входу сумматора, другой вход сумматора соеди цен с входом фильтра, а выход сумматора через разностный каскад цепи отрицательной обратной связи подключен ко входу целицей ного элемента с релейной характеристикой.На чертеже представлена блок-схема прсд лагаемого нелинейного фильтра.В состав фильтра входят соединенные последовательно разцостный каскад 1, нелинейный элемент 2 с релейной характеристикой и интегратор 3, выход которого служит выхо дом нелинейного фильтра и в качестве обрат470781 4Кз Кн+р Ау1 р2 В 15 Предмет изобретения Составитель И. Шелипова дактор Е. Семанова Техред О. Гуменюк Корректор Н. УчакинаТираж 869омитета Совета Министретений и открытийаушская наб., д. 4/5 Изд.1473 осударственногопо делам изоб Москва, Ж,Заказ 1861/11ЦНИИП ПодписноСССР Типография, пр. Сапунова,пой связи подключен ко входу 4 разностного каскада 1. На другой вход 5 разностного каскада подан сигнал с выхода сумматора б, ко входу 7 которого подключен генератор гармонического синала 8 с регулируемой амплитудой. На вход 9 сумматора подан входной сигнал 1.1 вх.Работа предлагаемого нелинейного фильтра происходит следующим образом.На вход нелинейного фильтра подаются основной сигнал 1.1,х и гармонический сигнал с управляемой амплитудойА, 81 пм 1.При этом соблюдается условие А)3 вх. Нелинейный элемент фильтра имеет релейную характеристику с уровнем насыщения, равным В. Ввиду того, что после прохождения интегратора высшие гармоники сигнала практически подавляются (условие фильтра), можно считать, что периодическая составляющая сигнала на входе нелинейного элемента равняется входному гармоническому сигналу, В результате гармонической линеаризации нелинейного элемента его коэффициент передачи по основному сигналу становится равным Кит2 В. (Для простоты описания постояннаякА,интегрирования принята ,равной 1 с). В результате получается соотношение между выходным и входным сигналами нелинейного фильтра Как следует из выражения, нелинейный фильтр представляет собой эквивалентное инерционное звено с зависящей от амплитуды гармонического сигнала постоянной времени.Диапазон изменения постоянной времени может быть сделан сколь угодно большим и фактически ограничивается уровнями напряжения питания и гармонического сигнала,Нелинейный фильтр, содержащий последо вателыно соединенные нелинейный элемент срелейной характеристикой и интегратор, охваченные цепью отрицательной обратной овязи, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки постоянной вре мени, он содержит генератор гармоническогосигнала с регулируемой амплитудой и сумматор, причем выход генератора гармонического сигнала с,регулируемой амплитудой подключен к одному входу сумматора, другой вход 30 сумматора соединен со входом фильтра, а выход сумматора через разностный каскад цепи отрицательной обратной связи подключен ко входу нелинейного элемента с релейной характеристикой.