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) (7)

ректирующие устройства, предназначенные для создания необходимых динамических характеристик [например, к этой части системы относится ФНЧ в системе фазовой подстройки частоты (см. рис. 1.8)]. На рис. 1.20 ОУ - объект управления (антенна в РЛС, перестраиваемый генератор в системе фазовой подстройки частоты), F{e) - дискриминатор, который, как отмечалось, имеет нелинейную характеристику. При малых сигналах ошибки амплитудная характеристика дискриминатора может быть принята линейной:

Ыд = де. (1.31)

Форма дискриминационной характеристики зависит от амплитуды сигнала ошибки, что приводит к нежелательным изменениям динамических характеристик систем РА. Для исключения такой зависимости проводится нормировка сигнала по амплитуде, что достигается путем введения АРУ или ограничителя.

Иногда в системах радиоуправления радиотехнических устройств встречаются системы, структурные схемы которых отличаются от их рассмотренной обобщенной схемы, например системы автоматического сопровождения бортовых РЛС выполняются как комплексные системы, в которых для повышения точности имеется дополнительный канал. Однако в этих случаях введенная обобщенная структурная схема РА является основной для анализа ее качественных и количественных характеристик.

§ 1.8. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РА

Системы РА классифицируются по различным признакам. Например по принципу построения, как отмечалось, различают системы с управлением по отклонению и возмущению.

По виду входного сигнала системы РА делятся на: системы стабилизации, где входной сигнал является постоянной величиной (например, системы автоматической стабилизации частоты и напряжения); системы программного управления, в которых входной сигнал является известной функцией (например, система управления антенной РЛС в режиме поиска); следящие системы, в которых входной сигнал является случайным (например, система автоматического сопровождения цели РЛС).

В зависимости от вида уравнений, описывающих про-



цессы в системах, различают непрерывные и дискретные, линейные и нелинейные, стационарные (с постоянными параметрами) и нестационарные (с переменными параметрами) системы РА. Одна и та же система может характеризоваться несколькими признаками, например система автоматической регулировки усиления - это нестационарная нелинейная система.

В современных радиотехнических устройствах важную группу составляют цифровые системы, в состав которых входят вычислительные машины или элементы этих машин. С точки зрения математического описания цифровые системы РА являются дискретными нелинейными.

Для улучшения качества работы систем РА в управляющем устройстве могут вырабатываться не только сигналы управления, но и изменяться алгоритмы управления и перестраиваться параметры системы (коэффициенты усиления звеньев, постоянные времени корректирующих устройств), в результате чего достигается высокое качество работы системы. Подобные системы РА называются адаптивными.

ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1

1. Какой принцип управления системе автоматического со-реализуется в системах РА провождения цели РЛС?

с обратными связями? По- 4. Каким образом сиртема РА ясните этот принцип на при- должна реагировать на сиг-мере систем АПЧ и ФАПЧ. нал и возмущающее воз-

2. Что такое регулятор (уп- действие?

равляющее устройство) си- Б. Дайте классификацию системы РА? стем РА по виду входного

3. Каким образом измеряется сигнала, сигнал рассогласования в

ГЛАВА 2

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ

§ 2.1. ОБЩЕЕ УРАВНЕНИЕ СИСТЕМ РА

Процессы, происходящие в системах РА, описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, которые могут быть решены в отдельных редких случаях. Однако уравнения большого числа систем могут быть



линеаризованы. При этом процессы в системах описываются линейными дифференциальными уравнениями вида

г/" (О + а„ , г/"-" a,y{t) = х" {t) + ...+bx(t).

(2.1)

В стационарных системах PA коэффициенты дифференциального уравнения (2.1) являются постоянными величинами, в нестационарных - переменными. Методы анализа линейных систем РА основываются на принципе суперпозиции, который заключается в следующем. Если на систему поступает управляющее воздействие, которое можно представить в виде суммы простых воздействий

x[t)x,{t)-\-x,{t)+...+ x,(t), (2.2)

то выходной сигнал определяется как сумма реакций на каждое слагаемое (2.2).

Решение дифференциального уравнения (2.1) связано с вычислительными трудностями, а во многих случаях, например в следящих системах, не может быть осуществлено, так как не известно управляющее воздействие. По этим причинам исследование систем РА ведется косвенными методами, базирующимися на операционном методе Лапласа и преобразовании Фурье.

Для этой цели в теории систем РА используются следующие основные характеристики: передаточная функция, переходная и импульсная переходная функции, комплексный коэффициент передачи или частотная характеристика.

§ 2.2 ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ

Применив к дифференциальному уравнению (2.1) преобразование Лапласа, получим

D{p)Y{p) = N(p)X{p)-\-M,{p), (2.3)

где D{p) = a„p+a„-ijO"-i+...-fflo; N [р) == bmP"-\-+ bm-ijO"- + ...-b&o; Y(p) - преобразование Лапласа для выходного сигнала системы; Х(р) -преобразование Лапласа для входного сигнала; - многочлен, отображающий начальные условия.

Введем следующие обозначения:

Wip) = N (p)ID ip); Гн (р) = М„ (p)/D (р). (2.4)



(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)