ravt_met_0903 (1088870), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Функциональная схема устройства «поиска» и «захвата» полезного радиосигнала при срыве слежения. Пример применение метода фазовой плоскости для анализа нелинейной следящей системы РА первого порядка. 11. с. 225-247; 2. с. 147-176; 3. с. 129-156) Методические указания: Необходимо понимать, что одна и та же РТС при различных режимах работы может рассматриваться как в качестве линейной, 14 так н нелинейной. Изучить аналитические и графические методы анализа нелинейных систем при детерминированных воздействиях. Понимать, как влияют шумы на работу системы РА.
Знать, что такое зоны нечувствительности и устойчивость нелинейной системы в "малом", "большом" и "целом" и как ее исследовать методом фазовой плоскости. Иметь представление о методе статистической линеаризации. Уметь объяснить сущность явлений захвата и срыва слежения, знать определения полос «удержания» и «схватывания» и как влияют параметры системы на их величину в статическом режиме работы без учета действия шумов. Вопросы для самопроверки: 1.
Объясните особенности работы нелинейных систем РА. 2. Какой режим работы системы РА называется статическим? 3. Перечислите основные виды нелинейностей, присущие типовым элементам РА и изобразите их характеристики. 4. Какие методы анализа нелинейных систем Вам известны? 5. Дайте определение фазового пространства.
Что такое фазовая плоскость, фазовая траектория, фазовый портрет? б. Дайте определение устойчивости работы нелинейной РТС. 7. Как проводится исследование устойчивости работы нелинейной системы методом фазовой плоскости? 8. Объясните метод статистической линеаризации и особенности его применения для систем РА. 9. Дайте определения понятиям полосы «удержания» и «захвата». Запишите выражение для полосы «удержания». 1О. Изобразите функциональную схему устройства «поиска» и <сзахвата» при срыве слежения и объясните принцип его работы.
1.8. Системы РА прерывистого регулирования Особенности работы систем РА прерывистого регулирования, Классификация, достоинства и недостатки дискретных систем. Квантование по времени и по уровню аналогового сигнала. Математическое описание и модели дискретных линейных объ- ектов и систем: решетчатые функции и линейные разностные уравнения. Применение Š— преобразования для решения разностных уравнений. Дискретные ПФ и условие эквивалентности дискретных н непрерывных систем.
Методы анализа систем РА с помощью дискретных ПФ и Х вЂ” преобразования. Цифровая обработка радиосигналов во временной и частотной областях. Применение ЭВМ и контроллеров в контуре управления систем РА. Распределенные РТС. Функциональные и структурные схемы цифровых дискриминаторов, фильтров и генераторов опорного сигнала. Примеры построения цифровых систем РА. 11. с. 164-211; 2. с. 196-246; 3. с. 202-270) Методические указания: Уяснить причины, приводящие к прерыванию информации в РТС; понимать, чем отличаются импульсные, репейные и цифровые системы РА, носящие общее название систем прерывистого регулирования.
Знать определение импульсного элемента. Уметь изображать радиосигнал, квантованный по времени и по уровню и знать„чем отличаются три основных вида импульсной модуляции: АИМ, ШИМ и ВИМ. Иметь представление об анализе систем РА прерывистого регулирования при детерминированных воздействиях и используемом математическом аппарате (решетчатых функциях, линейных разностных уравнениях„Х— преобразовании). Понимать, в каких случаях прерывание информации не оказывает существенного влияния на работу системы РА, т.е. когда система прерывистого регулирования может быть заменена эквивалентной непрерывной системой.
Понимать, какие перспективы открываются при использовании ЭВМ и контроллеров в контуре управления систем РА. Знать принципы построения распределенных радиосистем. Уметь изображать функциональные и структурные схемы основных узлов цифровых систем РА: цифровых дискриминаторов, фильтров, генераторов опорного сигнала — и объяснять их работу. Знать, что из себя представляет цифровая система РА, какие причины в настоящее время привели к широкому использованию таких систем. 16 Вопросы для самопроверки: 1. Какие системы называются системами прерывистого регулирования? Дайте классификацию этих систем.
2. Запишите условия определения эквивалентного периода квантования по времени и по уровню аналогового сигнала. 3. Объясните методы анализа систем прерывистого регулирования с помощью дискретных ПФ и Х вЂ” преобразования? 4. Сформулируйте условия эквивалентности дискретных и непрерывных систем и объясните их физический смысл. 5. Какие системы называются цифровыми? Объясните достоинства и недостатки цифровых систем РА. 6. Объясните особенности построения цифровых систем обработки радиосигналов во временной области. ?. Объясните особенности построения цифровых систем обработки радиосигналов в частотной области.
8. Приведите примеры функциональных схем цифровых дискриминаторов: а) временного; б) фазового и в) частотного. 9. Дайте определение цифрового фильтра и приведите возможные функциональные схемы его реализации. 10. Приведите пример возможной функциональной схемы цифрового генератора опорного радиосигнала. 1.9. Синтез и оптимизация систем РА Формулировка и основные задачи синтеза РТС: методы, этапы и порядок его проведения. Синтез в «большом»: во временной и в частотной областях. Оптимизация: критерии, методы, этапы и порядок ее проведения.
Синтез оптимальных структур: линейные и нелинейные; импульсные, релейные и цифровые замкнутые системы РА. Оптимальная линейная «фильтрация»: особенности фильтров Винера и Калмана-Бьюси. Оптимальная нелинейная «фильтрация»: особенности при Марковской аппроксимации случайных процессов и «белом» шуме. Синтез в «малом»: выбор типов регуляторов 1УУ) и корректирующих устройств. Современное комплексирование систем РА. 17 11. с. 114-1б3, 212-224, 248-270; 2. с. 177-195; 3. с. 157-2021 Методические указания".
Используя определения синтеза и оптимизации, уметь формулировать конкретные задачи их проведения для любых РТС. Знать особенности синтеза в «большом» и в «малом»; во временной и в частотной областях. Разобраться в различиях между оптимальными линейной и нелинейной «фильтрацнями». Четко запомнить принципиальные качественные различна между синтезом и оптимизацией систем РА. Адаптивные системы.
Уметь повышать качество работы систем РА за счет их комплексирования. Вопросы для самопроверки: 1. Лайте определения понятий «синтез» и «оптимизация» и их критериев для радиотехнических систем. 2. В чем совпадают и в чем различаются задачи синтеза и оптимизации для систем РА? 3. Уточните порядок проведения оптимизации в РТС. 4. Расскажите о решении задачи линейной «фильтрации» во временной области на примере синтеза фильтра Калмана-Бьюси. 5.
Расскажите о решении задачи линейной «фильтрации» в частотной области на примере синтеза фильтра Винера. б. Расскажите об особенностях решения задачи нелинейной «фнльтрации» прн Марковской аппроксимации. 7. Расскажите об особенностях решения задачи нелинейной «фильтрации» прн «белом» шуме. 8. Объясните стратегию выбора конкретного регулятора.
9. Объясните стратегию выбора конкретного корректирующего устройства с использованием его АЧХ и ФЧХ. 10. Для чего используют комплексирование в РТС? 2. ТИПОВОЙ РАСЧЕТ В типовом расчете студенту надо выполнить анализ работы одной из 6-ти видов предложенных систем РА: АРУ, АПЧ, ФАП, ФАПЧ, АСД или АСН. Индивидуальный вариант задания и исходные данные определяются студентом самостоятельно по двум последним цифрам шифра своего студенческого билета (зачетки): — конкретный тип анализируемой системы РА выбирается по его последней цифре: цифра О соответствует системе ФАП, 1 и 6 — АПЧ, 2 и 7 — АСН, 5 — ФАПЧ, 3 и 8 — АСД, 4 и 9 — АРУ; — режим работы этой системы выбирается по предпоследней цифре шифра, причем четные номера соответствуют следящему режиму (система РА), а нечетные — информативному (СПИ); — номер варианта числовых данных своего задания выбирается по двум последним цифрам номера шифра в табл.
1. Таблица 1 6 7 8 9) 2 3 4 Десятки1Еднницы 4 1 2 00, 20, 40, 60, 80 10, 30, 50, 70, 90 3 4 1 ! 2 3 1 2'3 4 По согласованию с преподавателем можно индивидуально выбрать иное эквивалентное задание по данной тематике. Условия заданий типового расчета Для заданной системы РА, на входе которой присутствует аддитивная смесь полезного радиосигнала п,(1) и шумов с равномерной спектральной плотностью Б (0), изобразить ее функциональную и структурную схемы с указанием соответствующих рабочих сигналов/параметров во всех линиях связи и определить: 1.