Нелинейный фильтр

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может применяться в системах автоматического регулирования, работающих в условиях действия высокочастотных и импульсных помех. Цель изобретения - повышение помехозащмценности и упрощение фильтра. В нелинейный фильтр входят : усилительное звено 1, вычнтакмцее звено 2, пороговый элемент 3, коммутатор 4 и апериодическое звено 5. В фильтре используются два динамических звена: усилительное при малом уровне помете и апериодическое при большом. При этом уровень помех оценивается по величине сигнала разног, сти между выходными сигналами этих звеньев. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (1р 4 С 05 В 5/Ot

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕГЗЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4122526/24-24 (22) 19.09.86 . .(46) 23.09.88. Бюя..У 35 (71) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) В.И.Васильев и А.С.Ивановский (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 490078, кл. С 05 В 5/01, 1974.

Авторское свидетельЧтво СССР

В 1190361, кл. G 05 В 5/01, 1984. (54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и може применяться в системах автоматического регулирования, работающих в условиях: действия высокочастотных и импульс» ных помех. Цель изобретения — повышение помехозащищенности и упрощение фильтра. В нелинейный фильтр входят ;, усилительное звено 1, вычитающее звено 2, пороговый элемент 3, коммутатор 4 и апериодическое звено 5.

В фильтре используются два динами" ческих звена: усилительное при малом уровне помеХ и апериодическое при большом. При этом уровень помех оце" нивается по величине сигнала разно сти между выходными сигналами этих .. звеньев. 1 ил.

1425593

Изобретение относится к автоматйческому регулированию и может применяться в системах автоматического регулирования, работающих в условиях действия высокочастотных .и импульс5

:=;ых помех.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и упрощение фильтра, На чертеже представлена функци-. ональная схема нелинейного фильтра.

Б нелинейньпЪ фильтр входят усилительное звено 1, вычитающее звено 2, .пороговый элемент 3, ко мутатор 4 и

" апериодическое звено 5. 15 фильтр работает следующим образом. !

Вычитающее звено 2 формирует на своем выходе сигнал Я, представляю„в пг собой усиленную в КТ раз произ.водную входного сигнала фильтра Х. 2п

Коэффициент передачи усилительного звена 1 равен К, передаточная зункция апериодического звена 5 равна

К<

У(Я)

TS + ...(чем К = K.q =" Kю

Передаточная функция фильтра относительно сигнала Г равна ЗО

К Т.ч

H(S) = К вЂ” — - — — - -= — —. (2)

TS+ 1 ТБ+ 1

Пороговый элемент 3 служит для

",ормирования логических сигналов, управляющих работой коммутатора 4.

Если сигнал Г лежит в диапазоне где F — заданный порог срабатывания порогового элемента 3, на выходе порогового элежнта 3 формируется сигнал логической единицы.

В случае выполнения неравенства где 8z — заданный порог отпускания порогового элемента 3 (8,(5, }, на выходе порогового элемента 3 формируется сигнал логического пуля.

Коммутатор 4 подключает к выходу фильтра либо выход усилительного звена 1, либо выход апериодического звена. Если на управляющий вход коммутатора 4 поступает сигнал логической единицы, к выходу фильтра подключается выход апериодичес кого звена 5, а в случае подачи на управляющий вход коммутатора 4 сигнала логического нуля к выходу фильтра подключается выход усилительного звена 1 °

При отсутствии импульсных помех и малом уровне высокочастотных помех сигнал с. удовлетворяет условию (4), пороговый элемент 3 формирует управляющий сигнал логического нуля, под действием которого коммутатор 4 подключает к выходу фильтра усилительное звено 1, В этом случае фильтрации сигнала не требуется, и фильтр работает как усилительное звено, Если же уровень помех превысит допустимое значение, т.е. выполняется условие (3), пороговый элемент 3 сформирует управляющих сигнал логи" ческой единицы, под действием которого коммутатор 4 подключит к выходу фильтра алериодическое звено 5. В

"-том случае фильтр работает как апериодическое звено, которое хорошо фильтрует помехи. При умвньшении уровня помехи до величины, когда выполняется условие (4), коммутатор

4 отключит выход апериодического звена 5 и вновь подключит к выходу * фильтра выход усилительного звена 1.

Значения величин Т, о, Sz выбираются в зависимости от требований, предъявляемых к фильтру.

Таким образом, в фильтре используются два динамических звена: усилительное при малом уровне помех и апериодическое при большом, при этом уровень помех оценивается по величине сигнала Я, представляющего собой разность между выходными сигналами усилительного и апериодического звечьев.

Наличие двух параллельно работающих динамических звеньев, позволяет повысить надежность фильтра. Если произойдет отказ усилительного звена сигнал C на выходе вычитающего звена 2 возрастет, под его действием на выходе порогового элемента 3 появится сигнал логической единицы, и коммутатор 4 подключит к выходу фильтра исправное апериодическое звено 5.

Повьппение помехозащищенности фильтра позволяет повысить точность систем автоматического регулирования за счет поддержания регулируемых параметров более близкими к оптгп альным. о 3

i425593

Составитель М. Никитина

Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Рогулич

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4766/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 е

Формула-изобретения

Нелинейный фильтр, содержащий усилительное звено, вычитающее звено, коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу порогового эле"

5 мента, а первый сигнальный вход - к выходу апериодического звейа, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоэащищенности и ð упрощения фильтра, выход усилительного звена подключен к первому зходу вычитающего звена и к второму сигнальному входу коммутатора, выход которого является выходом фильтра, входы усилительного и апериодического звеньев объединены и являются входом фильтра, вход порогового элемента подсоединен к выходу вычитающего звена, второй вход которого подключен к выходу апериодического звена.