Динамический фильтр

(4)(57) ДИНжащий задатчивходного сиг соединенные и торых содержи СР ЬР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР . РСНОМУ СВИДЕТЕПЬС 70845/18-24-50(088",8)Авторское. свидетельство ССС9, кл. 6 05 В 13/02, 1973.вторское свидетельство СССР9,кл. 6 05 В 5/01,1979ий) . АМИЧЕСЕИИ ФИЛЬТР, содер-,скорости изменения ала и .последовательно веньев, каждое из копоследовательно вклю,1029141 А ченные сравнивающее устройство, уси .литель, сумматор и интегратор, приэтом выход эадатчика скорости изменения входного сигнала соединен свторым входом сумматора каждого иэо звеньев, отличающийсятем, что, с целью повышения точности фильтра, в него дополнительновведен интегрирующий блок, вход которого соединен с выходом сравнивакщего устройства и-го звена, а выходподключен к третьим входам сумматоров п звеньев, при этом выход интегратора и-го звена подключен квторым входам сравнивающих устройстви звеньев.1029141 4, интегратор 5 5 ииинтегрйрующий блок 6,Динамический фильтр работает сле.дующим образомПусть на вход фильтра поступаетсигнал Х+,и, где Х- полезный сигнал,р- - сйгнал помехи. В соответствиис чертежом очевидны соотношения5= (Х+,и,) " 2, Й= 5 К+ Х +ЕР52У 1 - Е Й 2 = 5 К 2 + Х,+Е92 Р+Хд+и Р (1)Йи1Р 5 КдЧ Р ф где 51 52 1 ф 2 У, У 1 2 ПустьХ 1 Х + Ц) Х : РХ (2)где ц - величина, на которую отличаетеяистинное значениескорости полезного сигнала Хот заданной ХС учетом (2) находим зависимостьвыходного сигнала Фильтра от величин Х, ф., ц. Из (1) имеем7 Х + Я(Р)+ И,1(Р) Ц, (3),где К "и-",.11 Р о ии" 1К Р Ко Изобретение относится к устройствам фильтрации сигналов, в частностик устройствам динамической фильтрации систем управления и регулирования.Известен динамический фильтр,5содержащий эадатчик скорости изменения входного сигнала и апериодичес"коеэ вено 11 .Недостаток этого фильтра состоитв том, что, во-первых, если истинная скорость изменения входного сигнала Х отличается от величины сигнала задатчика скорости изменениявходного сигнала х , что имеет место, например при действии возмущения на 15входной сигнал,то выходной сигнал Етакого фильтра существенйо отличается от полезного сигнала Х, т,е, вэтом случае известный фильтр обладает, значительной погрешностью и, вовторых, подавление сигнала помехи ипропорционально частоте изменениясигнала ,и-йд, в первой степени (фильтрпервого порядка) .Наиболее близким к предлагаемомуявляется динамический фильтр и-го(порядка, содержащий задатчик скорости изменения входного сигнала и последовательно соединенные и звеньев,каждое из которых содержит последовательно включенные сравнивающееустройство, усилитель, сумматор иинтегратор, при этом выход эадатчика скорости изменения входного сигнала соединен с вторым входом сум,матора каждого иэ и звеньев 23, 35Недостаток этого фильтра состоит,в том, что если истинная скорость,изменения входного сигнала отличается от величины сигнала задатчикаскорости .изменения входного сигнала, 40то известный фильтр в этом случаеимеет большую погрешность.Цель изобретения - повышение точности фильтра.Указанная цель достигается тем, 45что в динамический фильтр дополнительно введен интегрирующий блок,вход которого соединен с выходомсравнивающего устройства и-го звенаа выход подключен к третьим 50входам сумматоров и звеньев, при этомвыход интегратора и-го звена подключен к вторым входам сравнивающихустройств и звеньев.На чертеже схематически изображенднйамический Фильтр,Фильтр включает эадатчик скорости 1 изменения входного сигнала,сравнивающее устройство 2 1/ 2 куусилитель 3 3, сумматор 4.60 выходной сигналсравнивающего устройства первого,второго и и-го звена соответственно,.выходной сигналсумматора первого,второго и и-го звена соответственно;выходной сигоал интегратора первого,второго и (и) звена соответственно,коэффициент передачи усилителя первого, второго и и-гозвена соответственно;оператор Лапласа,выходной сигналблока интегрирования 3;- выходной сигнал задатчика скоростиизменения. входногосигнала,выходной сигнал интегратора и го звена (выходной сигналфильтра).1.029141 си+ ри 2+К .К ри + +К к К Рфкик(Р)=и и и-. " и и 1" 3 и и 1" (5)и-"о и 1 и.2 10 Составитель П.КудрявцевТехред Ж,Кастелевич КорректорМ.Демчик Редактор А,Гулько Заказ 4977/45 Тираж 874 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 Как следует из (3), полезный сиг 5 нал Х проходит через фильтр без искажения. Сигнал помехи р. проходит через звено с передаточной Функцией Ч (Р) . Коэффициент подавления сигнала помехи ,и.К,.= 7 Ч (3 и ) где м - частота изменения сйгнаРла . Сигнал а проходит через звено с Передаточной Функцией Ч,(Р) . Так как обычно р представляет собой медленно меняющуюся функцию (р : 5 ддс Ч: - "- 0), то Ч (Р) в соответствии с (5) близка к нулю, т.е. выходной сигнал фильтра Х практически не зависит от величины р несоответствия о истинной скорости изменения входного сигналазаданной Х Как следует из 4 ), коэффициент подавления сигнала помехи определяется соотношением 1 иК = Ч (6) т,е. К = Ч" . , где й - число последовательно включенных звеньев.1 Технико-экономический эффект отприменения предлагаемого Фильтразаключается в повышении точности,При заданной скорости изменения входного сигнала % = 1 В/с и при рассогласовании между заданной скоростью Х 6,и текущей Х, равном 0,1 В/с, и приК = 0,5 с "ошибка с 0,26 в известномфильтре снижается и стремйтся к нулюв предлагаемом фильтре,1