Система автосопровождения источника сигнала по направлению

Рефераты / Коммуникации, связь и радиоэлектроника / Система автосопровождения источника сигнала по направлению

Рассматривая ЛАЧХ системы с коррекцией в различных диапазонах частот, получаем:

Таким образом, ЛАЧХ имеет наклон

-20 дБ/дек на частотах 0 < w £ 2 (c-1), -40 дБ/дек на частотах 2 < w £ 14,286 (c-1), -20 дБ/дек на частотах 14,286 < w £ 200 (c-1) и -40 дБ/дек на частотах w > 200 (c-1).

Получаем выражение для ФЧХ системы с коррекцией:

Графики ЛАЧХ и ФЧХ системы после коррекции приведены в Приложениях 3 и 4.

Находим частоту среза и запас устойчивости по фазе системы с коррекцией. Получаем:

- частота среза системы с коррекцией.

- запас устойчивости по фазе системы с коррекцией.

Делаем вывод, что система с выбранной коррекцией будет устойчива, о чём свидетельствуют следующие признаки:

1) Частота среза находится на участке характеристики с наклоном -20дБ/дек.

2) Наклон ЛАЧХ на высоких частотах не превышает -40 дБ/дек.

3) Запас устойчивости по фазе более 300.

4. Расчет дисперсии ошибки слежения

Для расчета дисперсии флуктуационной составляющей ошибки слежения можно воспользоваться частотным методом:

где Sэ(w) = Sn(w)/KД2 – спектральная плотность мощности помехи n(t), пересчитанной на вход дискриминатора (спектральная плотность эквивалентной помехи),

– комплексный коэффициент передачи замкнутой следящей системы.

При слабой зависимости Sэ(w) от частоты w в пределах полосы пропускания замкнутой следящей системы можно полагать , вынести ее из под интеграла и получить:

sх2 » Sэ×DFэ ,

– эквивалентная шумовая полоса линеаризованной следящей системы.

Вычисление интеграла можно произвести по формуле:

При этом подынтегральное выражение можно представить виде квадрата модуля дробно-рациональной функции:

Для N = 3:

Откуда получаем коэффициенты:

с0 = КП, с1 = КПТ1, с2 = 0.

d0 = КП, d1 = КПТ1 + 1, d2 = (T+Т2), d3 = TТ2.

В результате получаем:

Эквивалентная спектральная плотность помех углового дискриминатора с каноническим сканированием:

где - отношение мощностей сигнала и помехи на выходе линейной части дискриминатора,

- нормированная крутизна диаграммы направленности антенны на равносигнальном направлении,

а – коэффициент, зависящий от формы частотной характеристики УПЧ, лежащий в пределах от 0,5 до 1.

Тогда

По условию СКО ошибки слежения не должно превышать 20% полуапертуры:

<0,2 - данное условие выполняется.

Заключение

Расчёт петлевого коэффициента передачи выполнен исходя из трёх условий. По первому условию (динамическая ошибка в стационарном режиме не превышает 5% полуапертуры) значение коэффициента передачи не меньше 200, по второму условию – не меньше 206,155, по третьему условию (максимальное значение ошибки в переходном режиме при скачке скорости воздействия не превышает 50% полуапертуры) – не меньше 60,803. Учтя все эти условия, был выбран петлевой коэффициент передачи .

При использовании параллельной коррекции удалось подобрать постоянные времени так, что ЛАЧХ в районе частоты среза имеет наклон 20 дБ/дек и запас по фазе составляет около 62,2°.

Все расчеты выполнялись в математическом пакете Mathcad 2001i Professional. Графики были построены в программе для лабораторной работы №3 по курсу «Радиоавтоматика». Их правильность была проверена в Mathcad 2001i Professional.

Курсовой проект можно считать выполненным, т.к. номинальное значение петлевого усиления и параметры сглаживающей цепи были рассчитаны и полученая система полностью удовлетворяет требованиям технического задания.

Библиографический список

1. Первачёв С.В. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1982.

2. Астрецов Д.В. Системы радиоавтоматики: Методические указания к выполнению курсовой работы. – Екатеринбург.: Издательство УГТУ 1997.

3. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1990.

Приложение 1.

ЛАЧХ системы до коррекции