1.6. Обобщенная структурная схема системыРа
Сравнивая различные системы РА, рассмотренные в п.п. 1.2—1.6, нетрудно установить, что их структурные схемы во многом повторяют одна другую. Аналогия структурных схем систем РА позволяет составить их обобщенную структурную схему (рис. 1,20). На этой схеме приняты следующие обозначения: x(t) — входной сигнал или управляющее воздействие (угол поворота линии визирования в системе автоматического сопровождения цели РЛС, частота эталонного генератора в системе фазовой подстройки частоты и т. п.); y(t) —выходной сигнал илирегулируемый параметр (угол поворота антенны РЛС, частота перестраиваемого генератора); e(t) -сигнал рассогласования, или сигнал ошибки. Работа систем РА происходит в условиях действия различных помех
На обобщенной структурной схеме системы влияние помех учитывается введением возмущающего воздействия n(t), поступающего на вход системы. Это воздействие может состоять из нескольких составляющих, например, в системе автоматического сопровождения цели РЛС оно состоит из флуктуации отраженного от цели сигнала, воздействия, возникающего из-за перемещения центра отражения радиолокационного сигнала по поверхности цели, шумов первых каскадов электронных приборов приемника и т. п. Возмущающее воздействие g(t) поступает на объект управления системы РА, это воздействие обусловлено в основном изменением условий окружающей среды (температуры, давления, влажности и т. п.) и флуктуациями источников питания.
Известно, что одним из основных недостатков непрерывных систем РА является дрейф нуля их регулировочных (амплитудных) характеристик. В обобщенной структурной схеме системы РА влияние дрейфа нуля учитывается сигналом сдвига ξ(t), например, в системах автоматического сопровождения цели РЛС сигнал ξ(t) учитывает дрейф нуля пеленгационной характеристики. Функциональные устройства (ФУ) систем РА, указанные в обобщенной структурной схеме, включают устройства измерения сигнала ошибки, исполнительные и корректирующие 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:
uД = kДe (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.
- Радиоавтоматика Учебное пособие
- Оглавление
- 1 Основные понятия
- 1.1. Система автоматической подстройки частоты
- 1.2.. Система фазовой автоподстройки частоты
- 1.3. Система автоматического сопровождения цели бортовой рлс
- 1.4. Система автоматической регулировки усиления
- 1.5. Система измерения дальности рлс
- 1.6. Обобщенная структурная схема системыРа
- 1.7. Классификация систем ра
- 2. Линейные непрерывные системы автоматическогоуправления
- 2.1. Уравнение состояния системы
- 2.2. Методы линеаризации
- 2.2.1. Линеаризация статической нелинейности
- 2.2.2. Линеаризация динамической нелинейности.
- 2.3. Математические методы описания характеристики линейных непрерывных систем
- 2.3.1. Дифференциальные уравненияn-го порядка
- 2.3.2. Передаточная функция
- 2.3.3. Частотные характеристики
- 2.3.3.1. Комплексный коэффициент передачи
- 2.3.3.2. Амплитудно-фазовая характеристика (афх)
- 2.3.3.3. Логарифмические частотные характеристики (лах)
- 2.3.4. Временные характеристики
- 2.3.4.1. Импульсная переходная характеристика
- 2.3.4.2. Переходная характеристика
- 2.3.5. Методы определения временных характеристик
- 2.3.5.1. Классический метод
- 2.3.5.2. Методы, основанные на использовании преобразования Лапласа
- 2.3.5.3. Моделирование сау
- 2.4 Типовые звенья
- Идеальное усилительное звено.
- 2.4.2 Идеальное интегрирующее звено.
- 2.4.3 Инерционное звено.
- 2.4.3.1. Комплексный коэффициент передачи звена и его характеристики
- 2.4.3.2. Логарифмические частотные характеристики (лах)
- 2.4.3.3. Временные характеристики инерционного звена
- 2.4.4. Форсирующее звено
- 2.4.4.1. Передаточная функция форсирующего звена
- 2.4.4.2. Комплексный коэффициент передачи звена и его характеристики
- 2.4.5. Сравнение свойств интегрирующего и инерционного звеньев
- 2.4.6. Колебательное звено
- 2.5. Структурные преобразования
- 2.5.1. Стандартные соединения
- 2.5.1.1. Параллельное соединение элементов
- 2.5.1.2. Последовательное соединение элементов
- 2.5.1.3. Встречно – параллельное соединение элементов
- 2.5.2. Система с единичной отрицательной обратной связью
- 2.5.3. Системы с двумя входными воздействиями
- 2.6 Устойчивость линейных непрерывных систем
- 2.6.1. Определение устойчивости
- 2.6.2. Анализ устойчивости по расположению корней характеристического уравнения
- 2.6.3. Критерий Михайлова
- 2.6.4. Критерий Найквиста
- 2.6.4.1.Общий случай критерия Найквиста
- 2.6.4.2. Частный случай. Устойчивые в разомкнутом состоянии системы
- 2.7. Показатели качества линейных непрерывных систем
- 2.7.1. Показатели, определяемые по виду переходной характеристики
- 2.7.2.1. Показатели качества, определяемые по виду амплитудно – частотной характеристики системы в замкнутом состоянии .
- 2.7.2.2. Показатели качества, определяемые по виду логарифмических частотных характеристик
- 2.7.2.3. Показатели качества, определяемые по виду амплитудно – фазовой характеристики системы в разомкнутом состоянии (афх)
- 2.8. Показатели точности в установившемся режиме работы системы
- 2.8.1. Ошибки по регулярному задающему воздействию х(t)
- 2.8.2. Ошибки, вызванные помехойf(t)
- 2.9. Техническое задание, запретные зоны
- 2.9.1. Техническое задание на проектирование системы
- 2.9.2. Построение запретных зон по колебательности
- 2.9.3. Построение запретных зон по точности
- 2.10. Коррекция системы
- 2.10.1. Последовательный корректирующий фильтр
- 2.10.2. Пример коррекции системы
- 2.10.2.1. Построение логарифмических частотных характеристик (лах).
- 2.10.2.2. Построение амплитудно – фазовой характеристики (афх).
- 2.10.2.3. Регулярные ошибки в установившемся режиме
- 2.10.2.4. Случайные ошибки в установившемся режиме
- 2.10.2. Применение последовательного корректирующего фильтра
- 2.10.3. Анализ полученных результатов
- 2.10.3.1. Применение фильтра с опережением по фазе
- 2.10.2.2. Применение фильтра с запаздыванием по фазе
- 3. Системы с прерывистым режимом работы
- 3.1. Импульсные системы радиоавтоматики
- Контрольные вопросы
- 3.2. Понятие о дискретных функциях и разностных уравнениях
- Контрольные вопросы
- 3.3. Дискретное преобразование Лапласа иZ- преобразование
- Изображение часто встречающихся функций времени
- 3.4. Передаточные функции импульсных автоматических систем
- 3.5. Оценка устойчивости импульсной автоматической системы
- Контрольные вопросы
- 3.6. Качество процессов в линейных импульсных системах
- Контрольные вопросы
- 3.7. Цифровые системы радиоавтоматики
- 3.8. Цифровая фильтрация
- Библиографический список
- 1 Основная литература
- 2 Дополнительная литература