Нелинейный фильтр для систем автоматического управления

09) ИИ СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а)а 05 В 501 ПЬСТВУ СИСТЕ по ав ю ю и вышен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летияВеликой Октябрьской социалистическойреволюции(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 855604 кл.6 05 В 5/01, 1981(прототип),7) НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЫР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯсв. Р 855604, о т л и ч ай с я тем, что, с целью поя быстродействия, в нем .допол нительно установлены третий ограничитель, два блока односторонней проводимости, переключатель и второй итретий пропорциональные усилители,причем выход задатчика соединен спервым входом первого ограничителячерез переключатель, выход второгоинтегратора соединен с четвертымвходом первого ограничителя черезпоследовательно соединенные третийограничитель, переключатель и параллельно соединеные выходами первый и второй блоки одностороннейпроводимости, выход задатчика соединен с вторым входом третьего огра,ничителя через второй пропорциональный усилитель, а выход второго интегратора соединен с третьим входомпервого ограничителя через третийпропорциональный усилитель.Изобретение относится к устройствам формирования управляющих воздействий в Функции времени (т.е. кнелинейным корректирующим фильтрам)и может найти широкое применение всистемах управления технологическими процессами, а именно в приводахмеханизмов циклического действия сотносительно большим временем не"установившихся процессов (пуск,торможение), например, карьерных экскаваторов, прокатных станов, лифтов,подьемных кранов и др.По основному авт.св. Р 855604известен нелинейный фильтр для систем автоматического управлениясодержащий последовательно соединенные задатчик, первый и второй ограничители и первый и второй интеграторы, выход первого интегратора подключен к второму входу второго ограничителя и через пропорциональный усили-тель - к второму входу первого ограничителя, а выход второго интегратора подключен к третьему входупервого ограничителя(1),25Недостатком известного фильтраявляется низкое быстродействие.Цель изобретения - повышениебыстродействия фильтра за счет обеспечения оптимальных переходных процессов при малых входных сигналах.Поставленная цель. достигаетсятем,. что в нелинейный фильтр длясистем .автоматического регулирования дополнительно введены третийограничитель, два блока односторонней проводимости, переключатель ивторой и третий пропорциональныеусилители, причем выход задатчикасоединен с первым входом первогоограничителя через переключатель, 4 Овыход второго интегратора соединенс четвертым входом первого ограни-,чителя через последовательно сое-диненные третий ограничитель, переключатель и параллельно соединенные выходами первый и второй блокиодносторонней проводимости, выходэадатчика соединен с вторым входомтретьего ограничителя через второйпропорциональный усилитель, а выходвторого интегратора соединен с третьим входом первого ограничителя черезтретий пропорциональный усилитель,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюрынапряжений, иллюстрирующие работуустройства,Устройство содержит первый и второй ограничители 1 и 2, первый ивторой интеграторы 3 и 4, третий,первый и второй пропорциональныеусилители 5,6 и 7, третий ограничитель 8, переключатель 9 первый и второй блоки 10 и 11 односторонней проводимости, задатчик 12, первые и вторые замыкающие контакта 13 и 14 переключателя 9, размыкающие контакты 15, переключателя 9.Устройство работает следующим образом.Включение устройства в работе осуществляется замыканием контактов 13 и 14 и размыканием контактов 15 переключателя 9, При этом на вход ограничителя 1 подаются постоянный сигнад 3 с выхода задатчика 12,равный (или пропорциональный) максимальному заданному значению выходно" го сигнала П 4 ,и выходные сигналы усилителей 5 и б и ограничителя 8, Коэффициенты К и К усилителей 5 и 6 выбираются в зависимости от требований к характеристикам фильтра,а коэффициент усилителя 7 выбирается из условия К 7 =0,5/К, выходной сигнал ограничителя 8 П по абсолютной величине равен половине максималь-но возможного сигнала Пз задатчика 12. В частности, коэффициент К усилителя 5 может быть равен единице и тогда максимальное значение выходного сигнала Б 4 будет равно Бза"На входе ограничителя 1 будет формироватся разность ЛП=Ц+ПВ-О. - -У Так как в начальный момент времейи разность ь П)0, то на выходе ограничителя 1 будет постоянный сигнал П 4, а на выходе ограничителя 2 сигнал П, Следовательно, выходные сигналы интеграторов 3 и 4 будут увеличиваться; сигнал П на выходе интегратора 3 по линейному закону, а сигнал П 4. на выходе интегратора 4 по параболе до тех пор, пока выходной сигнал ц интегратора 3 не станет равным сигналу Б на выходе ограничителя 1 После этого выходной сигнал П интегратора 3 остается постоянным равным по величине выходному сигйалу Ц ограничителя 1, а .выходной сигнал Ц 4 интегратора 4 будет увеличиваться по линейному закону.В момент времени, когда на входе ограничителя 1 разность Ю изменит знак, поменяются знаки на выходах ограничителя 1 и ограничителя 2, В результате выходной сигнал П интег 3 ратора 3 начнет уменьшаться по линейному закону, а сигнал П 4 на выходе интегратора 4 начнет приближаться по параболе к заданному максимальному значению, Для того, чтобы сигнал П, на выходе интегратора 3 стал равным нулю в тот момент, когда .выходной сигнал Б интегратора 4 станет равным сигналу Б на вь 1 ходе эадатчика 12,при условии, что в процессе работы фильтра выходной сигнал Б 5 интегратора 3 должен достигать максимального значения, равного выходному сигналу Б ограни1027697 Составитель Г. Неедомакаревич Техред М, Гергель ектор А,Пов дак писно аказ 5 Проектная, 4т лиал ППП Патентф, г. Ужгород 4739/52БНИИПИ Госпо делам113035, Мо Тираж 874дарственного комитета СССизобретений и открытийква, Ж, Раушская наб.,