Нелинейный фильтр

Нелинейный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные дифференцирующий фильтр, вход которого является входом нелинейного фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей нелинейного фильтра за счет подавления сигналов описываемых кусочно-целыми функциями, нелинейный блок выполнен в виде последовательно соединеньЬс сумматора, блока ограничения и интергратора, выход которого соединен с входом сумматора.

09) 60

3(g) Й 05 В 5 01 к автонсномм саидат льстви госудюственный комитат ссср

Ао делАм HSospETEHHA и ОтнРытии (21) 3561308/24-24 (22) 01.03.83 (46) 15. 11.84. Бюл. У 42 (72) А.Я.Бичуцкий (53) 62-50(088 ° 8) (56) 1. Современная теория фильтров и их проектирование. Под ред.

Г. Темеша, С. Митра. M., "Мир", 1977, 85, 388 ° г

2. Нелинейные корректирующие, устройства в системе автоматического управления. Под ред. Ю.И.Топчеева.

М., "Машиностроение", 1971, с. 78, рис. 11.11 (прототип). (54) (57) НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные диф-.

Ференцирующий фильтр вход которого является входом нелинейного фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей нелинейного фипьтра за счет подавления сигналов описываемых кусочно-целыми функциями, нелинейный блок выполнен в виде последовательно соединеных сумматора, блока ограни- чения и интергратора, выход которого

„соединен с входом сумматора. е

245 2 блок 3 ограничения, интегратор 4, составляющие нелинейный блок 5, и восстанавливающий фильтр 6. Через

Е(1) и LJ (4) обозначены соответственно входной и выходной сигналы фильтра: 01 (4) и 0 (4) являются входным и BblxopHblM сигналами нелинейного блока.

Устройство работает следующим

10 образом.

1 1124

Изобретение относится к автоматическому ре гулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования.

Известны линейные пассивные и активные корректирующие фильтры (1) .

Недостаток таких фильтров - взаимная зависимость амплитудных и фазовых частотных характеристик.

Наиболее близким к предлагаемому является нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные дифференцирующий фильтр, блок ограничения и восста- 15 навливающий фильтр (2) .

Недостатком устройства является то, что оно может осуществлять фильтрацию только высокочастотных помех, что снижает корректирующий эффект при20 сближении частот полезного сигнала и сигнала помехи, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей нелинейного фильтра за счет подавления сиг- 25 налов, описываемых кусочно-целыми функциями.

Поставленная цель достигается тем, что в нелинейном фильтре, содержащем последовательно соединенные дифферен- З0 цирующий фильтр, вход которого является входом нелинейнîro фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, нелинейный блок содержит последовательно

35 соединенные сумматор, блок ограничения и интегратор, выход которого соединен с входом сумматора.

На фиг. 1 изображена блок-схема

40 нелинейного фильтра; на фиг. 2 формы входного сигнала L (1), состоящего из суммы полезного сигнала (() и сигнала помехи q ({ ), имеющего форму меандра, сигналов на выходе

45 дифференцирующего фильтра tl<(h ), на выходе нелинейного блока U (a) и на выходе фильтра 1| (4).

Нелинейный фильтр содержит диффе ренцирующий фильтр 1, сумматор 2, На вход устройства Z (4) посту пает сумма полезного синусоидального сигнала X (t) и сигнала помехи j (4), имеющего на выходе дифференцирующего фильтра 1 сигнал 01(Ф), который имеет форму синусоиды, сдвинутой по фазе с пиками, ширина которых зависит от крутизны фронтов меандра, а амплитуда - от амплитуды сигнала помехи. Передний фронт меандра соответствует положительному направлению пика, задний фронт — отрицательному направлению.

Нелинейный блок 5 пропускает без изменения низкочастотный синусоидальный сигнал и фильтрует высокочастотные пики, При этом чем больше амплитуда пика, тем выше коэффициент подавления нелинейного блока. Это происходит -потому, что при увеличении амплитуды -высокочастбтной помехи среда эквивалентной амплитудной фазовой характеристики нелинейного блока сдвигается влево. В результате, проходя последовательно через сумматор 2, блок 3 ограничения и интегратор 4, сигнал ($) на выходе нелинейного блока 5 имеет вид синусоиды, сдвинутой по фазе по отчошению к сигналу Х (4) и с сильно ослабленными пиками. Восстанавливающий фильтр б предназначен для восстановления фазы выходного сигнала g(k) по фазе входного x($) и сглаживания остатков, I пиков. В результате выходной сигнал устройства Ч (4) совпадает с амплитудой и фазой входного полеаного сигнала х (Ф) .

1124245

Тираж 841

Заказ 8277/35

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Нефедова

Редактор И. Рыбченко Техред М.Гергель Корректор А. Тяско