Главная -> Книги

( 0 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (0)

Радиоавтоматика

В современных радиотехнических устройствах различного назначения и системах радиоуправления широко применяются автоматические системы, которые называют системами радиоавтоматики (системами РА). К числу таких систем относятся устройства фазовой и частотной автоподстройки частоты, автоматической регулировки усиления, системы измерения координат движущихся объектов, измерители дальности, различные следящие фильтры и др.

Выделение систем РА в самостоятельный класс обусловлено их особенностями, связанными с условиями работы в составе радиотехнических устройств и систем радиоуправления, в которых осуществляется обработка параметров радиосигнала при действии различного вида помех.

Надежность и качество работы систем РА во многом определяют характеристики радиоаппаратуры и систем радиоуправления.

Системы РА начали применяться в 30-х годах нашего столетия для автоматической регулировки усиления в радиоприемниках. Развитие радиотехнических устройств, непрерывное усложнение решаемых ими задач привело не только к повышению требований к качеству работы систем РА, но и к их функциональному усложнению, в результате чего многие технические задачи уже не могут быть решены с помощью систем РА, базирующихся на аналоговой технике. Поэтому в настоящее время в радиоустановках и систе№ах радиоуправления широко применяются цифровые системы РА, построенные на базе современной микроэлектроники и микропроцессорной техники.

Методы анализа и проектирования современных систем РА могут быть разбиты на две группы. Первая группа основывается на хорошо известных преобразованиях Лапласа, Фурье и Z-преобразовании. Вторая группа ис-



пользует понятие пространства состояния и позволяет оценнвать процессы в системах РА в области действительного переменного. Применение второй группы методов связано с выполнением большого объема сложных вычислений, которые могут быть осуществлены на ЭВМ. Поэтому при анализе и проектировании систем РА в па-стоящее время большую роль играют методы моделирования как на аналоговых вычислительных машинах, так и на цифровых.

Отметим, что методы анализа и проектирования систем РА основаны на общей теории систем автоматического управления, большой вклад в развитие которой внесли советские ученые А. А. Андронов, Н. И. Боголюбов, В. С. Кулебакин, А. В. Михайлов, В. А. Бесекерский, Е. П. Попов, В. С. Пугачев, И. Е. Казаков, В. В. Солодовников, Я. 3. Цыпкин и многие другие.

Изложение основ указанных методов анализа и проектирования применительно к системам РА является основной задачей книги. Очевидно, что изучение последующих дисциплин учебного плана подготовки радиоспециалистов должно базироваться на тех знаниях, которые студенты получат после ознакомления с курсом «Радиоавтоматика»,



ГЛАВА 1

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

§ 1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Системы РА функционируют на основе автоматического измерения и дальнейшего преобразования входного сигнала, в качестве которого могут использоваться различные параметры сигналов: электрическое напряжение в системах стабилизации источников питания, частота или фаза напряжения в системах автоматической подстройки частоты, направление прихода радиолокационного сигнала в системах автоматического сопровождения станций (РЛС) по угловым координатам.

Всякий процесс управления, функциональная схема которого приведена на рис. 1.1, подразумевает наличие некоторого устройства - объекта управления (ОУ), режим работы которого автоматически изменяется в соответствии с сигналом управления u(t), сформированным в устройстве управления (УУ) по управляющему воздействию x(t). Например, в системе фазовой автоподстройки частоты объектом управления является генератор, частота колебаний напряжения которого (выходной сигнал системы) автоматически поддерживается на заданном уровне, определенном частотой входного сигнала. В системе автоматического сопровождения цели РЛС объектом управления является электромеханическое устройство - антенна РЛС, продольная ось которой автоматически следит за направлением на сопровождаемую цель. Угол отклонения продольной оси антенны от выбранного направления отсчета углов определяет выходной сигнал системы автоматического сопровождения цели РЛС.

Выходной сигнал объекта управления y{t) называют регулируемым, он измеряется с помощью специального датчика (Д), связанного с объектом управления. Очевидно, что измерение связано с ошибками, возникающими из-за шума измерения [на рис. 1.1 это обстоятельство учитывается введением дополнительного сигнала gu(t)].



( 0 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)