logo search
p6

4.2.5 Исполнительные устройства

В системах РА используются различные исполнительные устройства, предназначенные для регулирования электрических сигналов, в качестве исполнительных устройств в системах РА используются электронные приборы. Для управления механическими устройствами используются электрические двигатели постоянного или переменного тока.

Качество работы исполнительного устройства определяется его регулировочной характеристикой. Регулировочная характеристика (РХ) – это зависимость управляемого параметра исполнительного устройства от управляющего воздействия.

В системах АРУ устройством управления являются усилители с изменяемым коэффициентом усиления, а управляемым параметром – коэффициент усиления (рис. 4.8, а). В системах ФАПЧ исполнительным устройством – генератор, а управляемый параметр – частота генерации (рис. 4.8, б).

Рис. 4.8  Регулировочные характеристики регулируемых усилителей (а)

и генераторов (б)

Аналитически РХ регулируемых усилителей и генераторов в пределах может быть представлена в виде [5]

, (4.0)

, (4.0)

где Sу – крутизна РХ, определяемая на середине линейного участка ().

Таким образом, основными параметрами РХ электронных приборов являются:

  1. крутизна регулирования Sу;

  2. диапазон управляющих воздействий ;

  3. глубина регулирования q.

В регулируемых усилителях глубина регулирования оценивается отношением

,

а в перестраиваемых генераторах отношением

.

В системах управления антеннами РЛС используются электрические двигатели постоянного и переменного тока (рис. 4.9, а), электромагнитные порошковые муфты и другие устройства. При использовании двигателя постоянного тока, работающего на некоторую нагрузку (Н), на обмотку возбуждения подается постоянное напряжение с источника постоянного тока и на обмотку якоря (Я) подается управляющее напряжение с усилителя мощности. Напряжение на обмотке якоря является входным сигналом двигателя, а угол поворота якоря выходным сигналом двигателя. Зависимость частоты вращения якоря двигателя от входного напряжения и называют регулировочной характеристикой (рис. 4.9).

а)

б)

Рис. 4.9  Схема (а) и регулировочная характеристика (б)

электрического двигателя постоянного тока

Передаточная функция двигателя определяется следующим выражением:

, (4.0)

где (p) – преобразование Лапласа для угла отклонения якоря; U(p) – преобразование Лапласа для отклонения напряжения на обмотке якоря от установившегося значения.

Коэффициент передачи kдв и электромеханическая постоянная времени Tм двигателя определяются опытным путем. Для нахождения коэффициента передачи необходимо снять регулировочную характеристику, угол наклона касательной к которой, проведенной в точке, соответствующей установившемуся режиму работы двигателя, позволяет найти коэффициент передачи.

Для измерения электромеханической постоянной времени Tм необходимо снять осциллограмму изменения частоты вращения двигателя при скачкообразном изменении напряжения на обмотке якоря. Для этого нужно зарегистрировать напряжение с какого-либо датчика частоты вращения, механически соединенного с якорем двигателя. Время, в течение которого частота вращения двигателя изменится на значение, равное 0,63 от установившегося значения, равно электромеханической постоянной времени.

Передаточные функции электрических двигателей переменного тока также описываются выражением (4.15). Исполнительные устройства с электромагнитными муфтами рассмотрены в [6].