Дифференцирующее устройство второго порядка

р 491959 Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 09.07.7 с присоединение аявкиГосударстееннын комитет авета ВЯинистров СССР 3) УДК 681.335(088.8) по делам изобрете открытий 2) Авторы изобретения(71) Заявител СТРОЯ СТВО Устройство работает Входной сигнал уст щий собой аддитивную частотного сигнала, в торого необходимо по вестными статическим ступает на вход элеме хода элемента сравнен релейный элемент 2 п входов сумматора 8 и редаточной функциейй (Ф = образом. едставляюного низкоВодную кома с неизиками, ноя 1. С вырез первый ин из двух тра 4 с песледующим ройства, пр смесь полез торую произ чу чить, и шу и характерпст нта сравнен ия сигнал че одается на од на вход фильФильтр 4 введен для изводной из широтно ванного выходного сиг ходном сигнале второ 3 содержится информа ной полезного сигнал рой служит второй ф нк еи ся выходом т два релейшумов и при дной сигнал е и существри малых не елейных бло являет 25 держи ствие на вхо новени ма. П ЗО щих р. М. Шубладзе и Б. 3. ГолембоИнститут проблем управления 4) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕ ВТОРОГО ПОРЯИзобретение относится к области автоматического управления и вычислительной техники.Известны дифференциаторы 2-го порядка, содержащие элемент сравнения, соединенный первым входом с входом устройства, подключенный к выходу элемента сравнения первый релейный элемент, два интегратора, выход первого из которых подключен к второму входу элемента сравнения, и первый фильтр, подключенный к выходу устройства.Однако помехозащищенность известных дифференциаторов невысока.Целью изобретения является повышение помехозащищенности дифференциатора,Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит соединенные последовательно второй фильтр и второй релейный элемент, вход второго фильтра подключен к выходу первого релейного элемента, а выход второго релейного элемента соединен с входом второго интегратора, выход которого связан с входом дополнительно введенного сумматора, его выход подключен к входу первого интегратора, а выход первого релейного элемента соединен с другим входом сумматора.На чертеже представлена схема устройства, Устройство содержит элемент сравнения 1, релейные элементы 2 и 3, фильтры 4 и 5, интеграторы 6 и 7, сумматор 8. т,р+1выделения первой проимпульсного модулиронала элемента 2. В выго релейного элемента ция о второй производа, для выделения кототльтр 5 с передаточной выход которого Тгр+1устройства, Структура соых блока и в ней, в отсутнекоторых ограничениях можно обеспечить возникование скользящего режи- идеальностях переключаюков постоянную времени Т491959 Г1 - +1 - д Составитель Г. ОсиповТехред 3, Тарапенко Редактор Ь. Ианкина Корректор В. Бргиксина Заказ 663/6 Изд.2031 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного когаитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К, Раушская н., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 первого фильтра 4 можно сделать достаточно малой и обеспечить в структуре близкий к идеальному скользящий режим, В скользящем режиме величины сигналов на входах релейпых блоков 2 и 3 близки к нулю, эквивалентные коэффициенты передачи релейных блоков стремятся к бесконечности, и передаточная функция дифференциатора имеет видК. (р) =- , Я = 0),т,р+1 где Л - уровень входного шума; Та - постоянная времени энерционного звена (фильтра) 5, величина которой тем меньше, чем меньше не- идеальности переключающих элементов, Таким образом, в отсутствие шумов ф=О) описываемое устройство линейно и осуществляет операц,по чистого (в случае идеальных релсйпых блоков) одно-и двухкратного дифференцирования.Под действием помех скользящий режим прекращается, возникает режим переключеппя и начинают проявляться нелинейные свойства устройства. Коэффициенты передачи релейпых блоков 2 и 3 уменьшаются, что приводит к увеличению постоянной времени зпамснателя в передаточной функции эквивалентной линейной схемы. Передаточная функция может быть представлена в видеГ(р) = ", Я+0),.р+р+1где 1(ь Кз - эквивалентные коэффициенты передачи первого и второго релейных блоков соотзетственно, причем значение величины К Кз тем ниже, чем выше дисперсия помехи,Таким образом, происходит пассивная адаптация схемы к внешнему возмущению: с увеличением дисперсии шума помехозащищенность возрастает за счет увеличения постоян ной времени знаменателя эквивалентной передаточной функции.Дифференциатор целесообразно использовать для получения оценок второй производной полезного сигнала, наблюдаемого в сме си с шумом, уровень которого априори не известен и может меняться в широких пределах,15 Формула изобретения Дифференцирующее устройство второго порядка, содержащее элемент сравнения, соединенный первым входом с входом устройст ва, подключенный к выходу элемента сравнения первый релейный элемент, два интегратора, выход первого из которых подключен к второму входу элемента сравнения, и первый фильтр, подключенный к выходу устрой ства, отличающееся тем, что, с цельюповышения помехозащищенности, оно дополнительно содержит соединенные последовательно второй фильтр и второй релейный элемент, вход второго фильтра подключен к 30 выходу первого релейного элемента, а выходвторого релейного элемента соединен с входом второго интегратора, выход которого связан с входом дополнительно введенного сумматора, его ВыхОд подключен к входу 35 первого интегратора, а выход первого релейного элемента соединен с другим входом сумматора.