Фильтр для систем автоматического управления

О П И С А Н И Е981926ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсиииСоциалистическихРеспублик КАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. 6 05 В 501 РВУдаротвоииый комитет,. СССР ав дицм изобретений и вткрьпийОпубликовано 15,12.82. Бюллетень М 4 бДата опубликования описания 15,12,82(54) ФИЛЬТР ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 1Изобрегение относится к автоматическому. управлению,Известны линейные низкочастотные фильтры для систем автоматического управления, обеспечивающие фильтрацию высокочастотных помех, наложенных на полезные сигналы, Обычно эти фильтры представляют собой один или несколько апериодических (инерционных) элементов, включенных в цепь сигналов 11. Недостатком данных линейных фильтровявляется слабая фильтрация значительных поамплитуде помех, например, импульсных.Наиболее близким по технической сущностии достигаемому эффекту к изобретению является нелинейный фильтр, содержащий линейный фильтр, источники опорных сигналовположительной и отрицательной полярности,два.сумматора, причем вход фильтра соединен со входом линейного фильтра,. выходлинейного фильтра соединен со входами обеих сумматоров, второй вход первого сумматора соединен с выходом источника опор- Фного сигнала положительной полярности, второй вход второго сумматора соединен с выходом источника опорного сигнала отрицатель-ной полярности, вход фильтра и выходыобоих сумматоров попарно подключены ковходам трех селекторов, определяющих наи.5меньшую из двух величин,. выходы этих трехселекторов подключены ко входам селекто.ров, определяющего наибольшую из трех величин 2) . Недостатком такого фильтра является слож. ность и, соответственно, пониженная надежность,Цель изобретения - упрощение фильтра и повышение его надежности.Поставленная цель достигается тем, что в фильтр введен Двусторонний ограничитель с управляемыми уровнями ограничения "сверху" и "снизу", причем вход ограничителя соединен со входом фильтра, вход управления ограничением "сверху" соединен с выходом первого сумматора, а вход управления ограничением "снизу" соединен с выходом второго сумматора.981926 ковременной по продолжительности, но значительной по величине помехи )ЕЙ 1 1 ао,Если помеха имеет положительную полярность,то, пройдя через линейный фильтр 1 и буду чи в нем сглажена, она незначительно увеличивает уровни ограничения огрйичителя 6,Придя же на вход того же ограничителя онабудет ограничена "сверху" величиной, отличающейся от входного сигнала на +ао. При 10 отрицательной полярности импульсной помехи она будет ограничена "снизу" величиной,мало отличающейся от -ао Фильтр, предложенной схемы более прост 15 в реализации, чем фильтр-прототип (по количеству потребных радиоэлементов - 1,5 -2 раза),Фильтр для систем автоматического управления, содержащий линейный фильтр, входкоторого соединен с входом фильтра, выход -с первыми входами сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами источника опорного сигнала положительной полярности и источника опорногосигнала, отрицательной полярности, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности фильтра,в него введен двусторонний ограничитель суправляемыми уровнями ограничения "сверху" и "снизу", вход которого соединен свходом фильтра, вход управления ограниче 353 1кием сверху соединен с выходом первого сумматора, а вход управления ограниче.нием "снизу" соединен с выходом второгосумматора,40Источники информации,п 1 инятые во внимание при экспергизе1, Белгородский С, Л. Автоматизация управления посадкой самолета. М., 1972, с. 152156, 286, 187,2, Гильбо Е, П, и др, Обработка сигналов45. на основе упорядоченного выбора. М., 1975,с. 281-282 (прототип),На чертеже показана схема фильтра.Схема содержит линейный фильтр 1, источник опорного сигнала 2 и 3 положительной и отрицательной полярности соответственно, сумматоры 4 и 5, двусторонний ограничитель б; диоды О, и О, выполняющие функцию управления ограничением "сверху" и "снизу" соответственно, Я - входной резистор ограничения, Хвх, Хвь, - входной и выходной сигналы фильтра,+ао. -ао - опорные сигналы.Вход фильтра соединен со входами линейного фильтра 1. Выходы источников опорных сигналов 2 и 3 подключены к входам соответствующих сумматором 4. и 5, к вто. рым входам сумматоров 4 и 5 подключен выход линейного фильтра 1. Вход фильтра (Хвх) подключен также ко входу двустороннего ограничителя 6, Диод О входящий в состав ограничителя 6, анодом подклю чен к выходу сумматора 4, а диод О катодом подключен к выходу сумматора 5,Фильтр работает следующим образом.При отсутствии помех сигнал Хвх, мало отличается от сигнала на выходе линейного фильтра, В этом случае уровни ограничения "сверху" и "снизу" двустороннего ограничи. теля б расположены по отношению к его входному сигналу практически симметрично и отстоят от входного сигнала на величину, близкую к опорному сигналу ао. При этом входной сигнал фильтра и ограничителя,проходит без искажения на выход фильтра.Аналогичным образом действует фильтр при наличии на его входе центрированной высокочастотной помехи, не превышающей по величине опорного сигнала ао,йао В этом случае входной сигнал фильтра вместе с наложенной на него помехой не достигает уровней ограничения ограничителя б и проходит без изменения на выход фильт ра. При установленном достаточно малом уровне опорного сигнала ао относительное содержание помехи в выходном сигнале Хвых. остается несущественным.Рассмотрим действие фильтра при наложении на его входной сигнал импульсной. кратформула изобретения, Маточка Корректор Г. Решетн Состав Техред Заказ 9708 Тираж 9 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 5, Москва, Ж - 35, Раушскписн м тк 113 я ул. Проектная,Редактор А. Долин Филиал ППП "Патент", г, У а СССРпий