Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

(ТУСУР)

Кафедра телевидения и управления

(ТУ)

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой ТУ, профессор

_________________И.Н. Пустынский

«______»___________________2012 г.

Радиоавтоматика

Учебное пособие

РАЗРАБОТАЛ

_________ В.П. Пушкпрев

__________ Д.Ю. Пелявин

«______»_________2012 г.

2012

Пушкарев В.П., Пелявин Д.Ю Радиоавтоматика: Учебное пособие. – Томск: кафедра ТУ, ТУСУР, 2012. – 149 с.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности «Радиотехника», обучающихся по дистанционной форме обучения высшего специального образования

© Пушкарев В.П., Пелявин Д.Ю., 2012

© Кафедра Телевидения и управления, ТУСУР, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение 4

1.1 Предмет изучения теории управления и радиоавтоматики 4

1.2 Управление, регулирование и классификация систем автоматического регулирования 5

2 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И Структурные СХЕМЫ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ 11

2.1 Система автоматической регулировки усиления 12

2.2 Система автоматической подстройки частоты 16

2.3 Система фазовой автоподстройки частоты 18

2.4 Система автоматического сопровождения цели РЛС 20

2.5 Система измерения дальности РЛС 24

2.6 Обобщенная структурная схема систем радиоавтоматики 28

3 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ И ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ 29

3.1 Общие дифференциальные уравнения систем радиоавтоматики 30

3.2 Передаточная функция систем радиоавтоматики 30

3.3 Переходная и импульсная переходная функции 32

3.4 Выходной сигнал системы радиоавтоматики при произвольном воздействии 35

3.5 Комплексный коэффициент передачи и частотные характеристики 35

4 ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ И ТИПОВЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ 40

4.1 Проблема моделирования элементов систем радиоавтоматики 40

4.2 Элементы систем радиоавтоматики 41

4.2.1 Фазовые детекторы 41

4.2.2 Частотные дискриминаторы 42

4.2.3 Угловые дискриминаторы 44

4.2.4 Временные дискриминаторы 48

4.2.5 Исполнительные устройства 49

4.3 Типовые радиотехнические звенья 51

4.4 Виды соединения типовых радиотехнических звеньев и структурные преобразования сложных схем систем радиоавтоматики 62

4.5 Передаточные функции сложных многоконтурных систем 64

4.6 Определение параметров элементов систем 67

5 УСТОЙЧИВОСТЬ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ 70

5.1 Основные понятия и определения 70

5.2 Условие устойчивости линейных систем 71

5.3 Критерии устойчивости 76

5.3.1 Критерий устойчивости Гурвица 76

5.3.2 Критерий устойчивости Михайлова 78

5.3.3 Критерий устойчивости Найквиста 82

5.3.4 Логарифмическая форма критерия Найквиста 86

5.4 Области и запасы устойчивости 87

5.4.1 Основные понятия и определения 87

5.4.2 Частотные оценки запасов устойчивости 88

5.4.3 Корневые оценки запасов устойчивости 89

5.4.4 Метод D-разбиения 90

6 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ 94

6.1 Постановка задачи исследования качества работы систем радиоавтоматики 94

6.2 Показатели качества переходного процесса 95

6.3 Частотные показатели качества 98

6.4 Анализ точности работы систем радиоавтоматики 101

7 ОСНОВЫ Проектирования систем радиоавтоматики 113

7.1 Постановка задачи 113

7.2 Синтез передаточной функции разомкнутой системы радиоавтоматики 116

7.3 Определение передаточных функций корректирующих устройств 120

7.4 Синтез систем с неполной информацией о воздействиях 129

7.5 Комплексные системы 134

ЛИТЕРАТУРА 141