Способ подавления помех вуправляющем сигнале

(53) УДК 62 - 50 Опубликовано 28.02.81 Бюллетень8Дата опубликования описания 10.03.81 вс делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ В УПРАВЛЯЮШЕМ СИГНАЛЕИзобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в высокоточных системах автоматического управления, информация о входном сигнале которых получается на фоне помех.Известен способ компенсации влияния помех во входном сигнале, в котором сравнивают входной сигнал с сигналом, пропорциональным величине заданного ограничения, запоминают проинтегрированный сигнал и суммируют его с входным сигналом при выходе входного сигнала из зоны ограничения, при этом интегрируют разностный сигнал, сравнивают запомненный сигнал с вторым проинтегрированным и при их равенстве прекращают суммирование запомненного сигнала с входным 1. 15Недостаток этого способа состоит в том, что не удается эффективно скомпенсировать помехи, частотный спектр которых шире частотного спектра входного сигнала и включает его в себя.Известен способ помехоустойчивой коррекции для систем автоматического управления путем модуляции несущей частоты управляющим сигналом и помехой 2. Согласно этому способу используют низкочастотные фильтры и фильтры постоянного затухания, при этом выделяют из сигнала ошибки два сигнала той же частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе на Г/а, модулируют этими сигналами несущие частоты, фазы которых сдвинуты на 9 /1, и раздельно формируют амплитудно-модулированный сигнал и сигналы верхней и нижней боковых частот, после чего создают вдвое меньшее запаздывание амплитудно- модулированного сигнала по сравнению с сигналом нижней боковой полосы частот и суммируют амплитудно-модулированный сигнал и сигнал нижней боковой полосы частот с сигналом верхней боковой полосы частот, а полученный суммарный сигнал подают на силовую управляющую часть системы. Обработка управляющего сигнала по этому способу позволяет получить фазовую характеристику с опережением, так как сдвиг фазы несущей частоты не оказывает существенного влияния на сдвиг фазы огибающей. Амплитудно-частотная характеристика тем самым может быть выбрана из условия наилучшего подавления помех.Однако для помех, частотный спектр ко, - спектральная плотность шума наторых шире частотного спектра входного первой несущей частоте;сигнала и включает его в себя, этот способ Ь а-спектральная плотность шума нане обеспечивает необходимой степени подав- второй несущей частоте.ления помех. Формула тем вернее, чем меньше значеЦель изобРетениЯ - повышение степени 5 ние цз.подавления помех в условиях, когда частот- Следовательно, при применении предланый спектр помех шире частотного спектра гаемого способа достигают увеличения стевходного сигнала и включает его в себя. пени подавления помех в условиях совпадеПоставленная цель достигается тем, что ния частотных спектров помехи и полезносуправляющим сигналом и помехой модули- ти сигнала, а при реализации пользуютсяруют вторую несу 1 цую частоту в течение 10 любым видом модуляции, что ведет к разодного периода переключения несущих час- личным техническим решениям при реалитот, а в течении другого периода - первую зации формирователя амплитудно-импульснесущую частоту., выделяют спектр частот, ного сигнала и фильтра огибающей. Модулисоответствующий первой несущей частоте, рование показало при наличии во входномдетектируют выделенный сигнал и по его 15 сигнале помехи типа белый шум в полоогибающей формируют выходной сигнал. се частот, совпадающей с полезным сигнаКроме того, вторая несущая частота от- лом. Вызываемая этой помехой ошибка приблична от первой на величину полосы частот лиженно вычисляется по формулеуправляющего сигнала.В известных линейных способах подав- ю = 5 со,. фления помех повышение степени фильтрации 20 где, - интенсивность белого шума;связано с увеличением фазового сдвига, что о полоса частот управляющего сигв задачах автоматического управления пре- нала,пятсгвует повышению помехозащищенности. Использование предлагаемого способаПри этом способе фильтрации предлагается компенсации помех во входном сигнале позвоспользоваться различием полезного сигна- воляет уменьшить эту ошибку в 5 - 6 раз25ла и помехи - более широким спектром по- что имеет большое значение при созданиимех, Практически приходится иметь дело с высокоточных систем.более узкополосным спектром полезноговоздействия, что объясняется физикой воз- Формула изобретенияникновения помехи в информационных системах. 30 1. Способ подавления помех в управляюСпособ осуществляется следующим об- щем сигнале путем модуляции первой несуразом. щей частоты управляющим сигналом и поАддитивной смесью управляющего сигна- мехой, отличающийся тем, что,с целью пола и помехи модулируют две несущих час- вышения степени подавления помех в устоты, разнесенные друг от друга на величи- ловиях, когда частотный спектр помех ширену, равную полосе частот управляющего З 5 частотного спектра входного сигнала и вклюсигнала. Причем несущие частоты сменяют- чает его в себя, управляющим сигналом ися периодически с частотой смены, которая помехой модулируют вторую несущую часпо величине меньше несущих. тоту в течение одного периода переключеТаким образом, в течение одного полу- ния несущих частот, а в течение другогопериода частоты смены модулируется пер- периода - первую несущую частоту, выдевая несущая, а в течение следующего - ляют спектр частот соответствующий первторая. Из полученного сигнала выделяют вой несущей частоте, детектируют выделенспектр частот, соответствующий первой не- ный сигнал и по его огибающей формируютсущей, который после детектирования предс- выходной сигнал.тавляет собой амплитудно-модулированный 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, чтоимпульсный сигнал, частота которого равна 45 вторая несущая частота отлична от первойчастоте смены несущих. Управляющий сиг- на величину полосы частот управляющегонал получает его, выделяя огибающую этого сигнала,сигнала. Амплитуду сигнала помехи на вы- Источники информации,ходе в частотном диапазоне приближенкО принятые во внимание при экспертизеопределяют по следующей формуле. 1. Авторское свидетельство СССРу 1/1 з Уя уЮ 463093, кл. б 05 В 11/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРгде с.1 - ширина полосы пропускания262211, кл. Сз 05 В 13/02, 1968 (профильтра; тотип).Составитель Г. НефедоваРедактор Л. Лежина Техред А. Бойкас Корректор В. БутягаЗаказ 10877/52 Тираж 940 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4