Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 10
Текст из файла (страница 10)
д й сигыал ДФО поступает иа вход фазова о детектоВыходвой сигыал Д п сигнал иа опорное ва- ра (ФД) 1Ч, катар ый перемножает этот сигнал фильтра нижних частот стог выделяет ииз- пряжеиие и с помощью ф иб О также описы- кочастотвую часть спектра сигнала ош ки н а звеном ел, причем это последнее вается инерциовным звеном +,, п авена ради окаиала, как правил, разило, наиболее узкополосное среопределяет иверциоивость ди всея его звеньев и практически нного каичивая ФД.
Выход звена яжевие П . Приставка зквазиг свя напряж в в области нулевой частоп моподобяое напряжение в л ости которого определивши ты, ширива спектральной плотности ко кте истикаиы цели. динамическими хара р .. 1.19, установлено , согласно схеме рис. За ФД в контуре, йство (ФУ) с перед У аточяой Функцией формирующее устро еобха мыс динамические ха- Ф (р), которая обеспечивает и хадимы .
зи е ящей системы и определяет поря- док астатизма замкыутого каытура. Передатачнаи = й 1 + — ), где й — без- ФУ моисее иметь вид Фа (р) = (, ), " кам)хгициеит передачи ФУ. ио представить как идеал й, если за его вход в еии Т и коэффициентом усилеыия э, если ение, а за выход — угол поворота пр явить подаваемое напряжение, а за вала двигателя Ь вЂ” .При ио уП замкнутого контура — редуктор.
Последнее звено беаыиерциоиыым е п а еыий редуктор мав<ет считаться звеном с безразмерным каэффипиеи я л Г поворота двигателя. а входной величиной является уго а антенны 1ум аамыкающий контур выходкой — уг'Ол поворота вите Иифармация угле по кыки):ициентом е П беэынерциоивым звеном с кышь. напряжение быть выходкой передачи и „"В г йигггВ/ рэд). Зто вапряжение может ть в величиной радиоэиена. В упрощенном варианте иверциоивые звенья при соот. ветствующем выборе их постаиииых времеви могут считаться беаынерциаыиыми.
Тогда (без учета формирующего устройства) передаточвая функция радиозиеиа от входа мида выхода ЕЦу, Пт.(Р> Э„ и гдеТ =Т Дй й В таком приближевии следящая РЛС оказываетсл инерци онкым звеном. Радиоээеио в контуре управлении может считаться лиыейиым инерционным звеном только приблизительно: при ряде предварительных допущений. Например, командная радио- линия может испольэовать цифровую передачу аналоговых команд, а следовательио, будет необходимо учитывать временную дискретыость и ошибки квантования. Толька в случае их малости радиозвево, соответствующее командной радиолияии, может считаться линейным.
Действие радиопомех также может приводить к существенным изменеыиям характеристик радиозиеиа. Во-первых, из-за помех к выходной величине радиозвена добавляется иовмущеиве. Зто соответствует появлению дополиительнога воздействия иа виешиий контур радиауправлеяия. Анелиаируя работу радиосредств при действии помех, важно оценить спектр этого возмугценкя, асобеиво в области низких чжтст.
Иногда оценивают ие спектральную плотность возмущевия, а ега дисперсию. В этом случае необходимо дополнять значение дисперсии данными аб аффективной ширине спектральной плотыасти возмущения. Только при втих условиях ваамсжеи анализ коитура рздиоуправлеыия. Во-вторых, действие помехи может менять каэффициеыт передачи радиозвеяа, чаще всего уменьшая его (ииогда вплоть до полного размыкаыия). Сильная помеха может существенно исказить всю характеристику рздиоззеез, сделав ее перемеииай ва врмиевиивелиыейной.
В-третьих, помехи могут создавать междукаиальиые (перекрестные) связи, которые приводят к скручиванию систем координат. Несколько подробнее аб этом будет сказано ниже. Радиоинженер, прсиктирующий радиоустройство (радиосистему) для работы в контуре следящего управления, должен обязательно исследоюиь характеристики соответствующего радиозвена и учитывать их воаможные изменения при действиирадиопомех.
Теперь проследим образование схемы в целом на рис. 1. 18, а на примере КРУ-1. В этом случае в состав измерительного звена входят радиовизиры цели и УО, которые измеряют соответствующие координаты Хц, ) О(азимуты, углы мес"га, а также дальности). Работа радиовизврав описывается уравнениями, свявывэющими измеряемые координаты и их прибориые аналоги ва выходе измерительных устройств, входящих в данном случае в состав сложного рцдиозвена. Приборные аналоги координат преабразувгюя в специализиравзнвой ЗВМ. Зырабатыввюгцей команды упрэвлеыия.
Зги комацды по КРЛ передаются на УО, где на выходе приемника фармируетсл командное напряжение в'„. Уравнения, описывающие работу радиовизиров, ЭВМ и командной радиолинии, могут бьггь объединены в единое УРавнение и'„= (чц(хю х О), котоуое опРеделметсЯ законам управления для рассматриваемого с тучая. Здесь и далее 1. — некоторый оператор, отражающий алгоритм прсобравовавий в указанных ззгиьях. Звено автопилот — УО, кзк показана в рэцц. 1.3, описывается дифференцизльиьаз уравнением вида у„о = (.ь го(п,). Наконец, для замыкания контура ыеобходимо добавить кияематическое уравнение, связываияцее угол накзоыа вектора скорости у„а с координатами УО, котоРые могут быть измереиыредиовизиром."Х~ -й (у~ ). Схема на рис. 1.18, б характерна для таких способов радиоуправлевия, при которых координаты цели оцениваются непосредственно иа УО.
В этом случае радиазвено измернет координаты цели относительно УО. Результаты измерения либо преобразуются в комвыдыое напряжение прямо на борту (при самаыаведении), либо передаютсн на пункт управления, где вырабатывается соответствующая команда (ыри КРУ-П). Кинематическое звено в схеме ие рис. 1Л8, 6 отображает связь между координатами цели Хю углом у вектора скорости УО и координатой з, коюрая может непосредственно измеряться бортовым рэдиовизиром: з=У. (1юу, ). Наследование контура системы упрэвле и . Ется с составления ычно начинас составления структурной схемы и ааписи пения оказываетсл многокоытурной ной нелине в веапщионарй ой но дискретной системой автоматического г ли .
ого регулирования. ОКОМ у рмпеиию и окоычательные результаты пол че' мощью мо льтаты получаются с помоделировавия и натурных испытаыий. Однако ' случ, обеыио на первых этапах праектировэиия, целесообаев, ос днако в ряде резво искать приближеыные соотношения, упрощения, максималыю Упра п1вя предмет исследования. Рассмотрим осноыные особенности коытуров сис .' диаупра ения и кратко охарзктеривуем наиболее широко немы рапольвуемые упрощения. ))УкозававжуРваствь Свсвжмы обусловлена прежде всего наличием двух внешних контуров уп рзвления движением ' .
центра масс УО: в вертикальной боно и вои плоскостях. Про цессы в етых контурах ыаимосвязаны. К мг то ы. роме того, отдельные ааеыья каждого контура содержат внутренние аамкнутые кон' билиза и; туры. Так, внутри авена автопилот — УО илизации; радиовизир содержит контуры автоматического слежения аа на наырввлеыием приходи рэдиоволя, ва временем , прихода сигнала, за а, за частотой сигыэла, систему зишматической регулировки усиления и т.д. Все зги контуры в мосваааиы и в контуры вззитемой совокупности должны описываться единои сисурзвнений высокого порядка. При приближенном аналиве прежде всего полагают, что движения в бок ой плоскостях независимы, и рассматрввают контуры управления по курсу и тангажу квжд й ы в отдельности.
В этом случае движение УО в одной плоскости свя о связано только с коой курса, а в другой — с командой тангажа. При более Рогом анзлнзе и ихо Р дитсз учитывать скручивание сиате Рдннзт, ката)юе возы ет м енин и и вникает, например. при декартовом зв е'г, Р наличии крена УО. В атом глуча е команда ва их плоскостях. курса удет влиять ыа движение УО в обеих результате оба внешних контура оказываются связаывыми сильнее, чем больше и льше угол крена. Скручивание координатзх систем может п оисхо р дить также вследствие неидеель й работы из-аа меж ' й )ждиозвеыьев, например в комая ньгх д рэдиолини- УО воза а -аа междуканвльных помех.
При малых угл х лах скручшмвозвратится на требуемую траекторию, правда, по в мя, поскольку несколько удлш . банному пути и за больные ре ае исходит по скручиввющейся двиэкение УО в атом случае происходит и. П ыпих п аления. В связи с втим обычно яринимзют еньшения влияния скручивания, . Именно ато и позволяет пренебрегать ствуюшие поправки. Именно ато и и .
скручиванием в перво рнближе и приближении. имения лишь Однако и при приближе инОм рассмотрении дви1ке многокантуртема управления остается в одной плоскости сис упра эа счет +рзэ. 7ц йшие упрощения могут быть сделаны эа б йствию. Например, ни внетпнего контура управления движением в при научении в первом пр м иближении можно прея чь с стабилизщин, а также переход- ми процессами внугр и контура ста рздиоэизиров. В ре- ными процессами во в угре н иних контурах безынерционныеые контуры мвкно заменить зын озффнцнентими переда хи.
шими к внутренних конт ем контуре, считая его раэомкну- речь изменениями во внешнем ко тын. евин связана прежде всеНелинейность свсяымы упраллени но мального уск оре- го с ограниче иченностью максимального р ио яется при боль- УО. Нелинейность яэяболее сильно прояэля .Т ения после включении в начале процесса управл начальную оши ку, мо б, жег развивать Во также большие ет с твенно нелинейным. эможны радиопомех или резких э ения иэ-за организованных рад пения выходят за пределы линейных участков звеяьев. н отсутствии больших Заметим, что иа этапе наведения прн отсу в яий допустимо считать все отклонения малыми, лизен и рассматрянать контур неаризовать характеристики звеньев управления в лииеином пр иближении.