Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 40
Текст из файла (страница 40)
При заделаем Г„с уменьшением длительности импульса т „облегчается формирование необходиьюго набора ИВС. Однако э этом случае зоэрастает элия. нне эременных нестабильностей ливии зазержки шифраторов и дешнфратороа, поатому минимально допустимая длительность импульса заэисит от реальных характеристик этих устройста. Выбор числа импульсов и, з импульсно-зременных сигналах связан с обеспечением требуемой помехоустойчиэости радиолинии.
При малом числе импульсов возрастает эероятность эоэникнозения ложных сигналов под дейстзнем помех. С увеличением а, поэышаегся зероятиость подаэления ИВС, поскольку для этого достаточно подаэить хотя бы один импульс, нходящий з его состав. Практически я, выбирают з пределах 3...6 импульсоз.
Для уменьшения разброса моментов срабатызаяия «юрмирующего каскада целесообразно повышать крутизну фронтоз импульсов, поступающих на вход этого каскада. Это обстоэтельстзо учитыаается при выборе полосы пропускания Рке. 4.6. Влияние лавинного смещезяэ импульса ИВС на работу дешифрэ тора 4.3. Командная радиолиния как звено системы следящего радиоуправления При отсутствии естестаенных и организозанных помех каждый командный канал КРЛ описывается формулой (4.1).
Воадейстние помех на КРЛ с различными эндами модуляции подробно п)юаналнзирозано а [1, 2]. Помимо рассмотренной КРЛ с ВИМ э (1, 2) проанализирозаиы радиолинни с широтно-, счетно- и кодоэо-импульсной модуляцией. В КРЛ с широтно-импульсной модуляцией значение передаваемой команды з Ьм канале также отображается соотношением временных интерэалоз Тн и Т . Т Тн, которые заполняются псднесущими колебаниями с частотами г'о и Гя. В КРЛ со счетно-импульсной модуляцией сигналы одного канала представляют собой ИВС двух зндоа с разными параметрами. Например, ИВС-1 и ИВС-2 состоят иа двух импуль- (бу ) и ФНЧ, зкзпоченнсго на аьасаде амплитудного детектора (Ьу,). в я ЬГ о тогда длительность фронтон э иидеоимпульсоз т „'= 1/(2Л)г,). Важным параметром дешифрато- эа ь, ра яаляется допуск на зазимное смещение импульсоа ИВС.
Под дейстзи- о~-'~,> ем помех любой из импульсоз мог кет сместиться относительно сзоето номинального положения. При атом уменьшается длительность импульса на выходе схемы совпадения. Рис. 4.6 поясняет характер подобных искажений на примере ИВС, состоящего из двух импульсов. Для регистрации приема ИВС необходимо, чтобы длительность импульса на выходе схемы соэпздения т „презышэла заданное значение т . Из этого услааия определяхятя допустимые интервалы эзаимного смещения импульсов ИВС.
Для двух- импульсного ИВС должно лыполняться услозие Ьт = т — 'г„ где чйт — максимально допустииьФ интервал эззимного смещения импульсов. При л зс ь 2 допустимый интервал смещения каждого из импульсов зависит от фактического положения остальных импульсоа, входящих э состав ИВС. сов каждый с расстоянием между ними Ы и Мз соответственно.
Значение передаваемой ксзчанды определяется разностью числа кодоных групп ИВС-1 и ИВС-2 нз одном периоде Т„„. В КРЛ атмосферных ЛА применяются также сигналы с кодово-импульсной модуляцией (КИМ). Приведем краткие рюультаты анализа КРЛ как звеньев систем следящего управления ЛА (Ц. Действие внутренних шумов радиоприемников КРЛ, а также естественных и организованных радиопомех приводит к частичному нли полному поданлению принимаемых сигналов и образованию ложных посылок. Вследствие атого изменяется передаточная функция командного канала (4.1), возникают межканальные связи. появляются пзразитяые постоянная и флуктуационная составляющие на выходе канала.
Прн анализе контура командного радиоупрввления реальную многоканальную КРЛ, находящуюся под воадействнем радиопомех, заменяют некоторым статистическим эквивалентом, на входе которого должны дейогвовать те же, что и в реальном устройстве, передаваемые командные сообщения пм,(Г) (где ( — номер канала), а выходные сигналы ии должны совпадать с командными сигналами им(П в соответствии с вы.
бранным критерием приближения случайных функций. В зависимости от типа анализируемой КРЛ, а также ст структуры и интенсивности радиопомех статистический эквивалент может быть как линейным, тзк н нелинейным с постоянными или переменными (в том числе случайными) параметрами. Для каждого канала уравнение статистического зквивалента сравнительно легко находится лишь тогда, когда выходные фильтры етого канала практически не искажают спектр час тот команды.
Реально зто условие, как правило. выполняется. Вместе с тем выходные Фильтры, даже янляясь безынерционными относительно передаваемых команд, оказываются весьма узкополосными по сравнению со спектром частот, занимаемым большинством видов помех. Поэтому командные сигналы ва выходе КРЛ являются гауссовскими случайными процессами. Таковыми счита~отся н выходные сигналы статистического эквивалента и . Тогда необходимое н достаточное условие статистической зквнвзлевтвоств с реальной КРЛ ааключается в равенстве математических ожиданий и корреляционных функций (или спектральных плотностей) для сигналов и„, и ии. В (Ц проведен раздельный анализ воздействия помех малого и большого уровня на КРЛ с различными видами модуля- и. Помехи малого уровня при импульсной модуляции сит приводят лшпь к смещению фронтов импульсов на выхо.
бырмнрующего каскада (рис. 4.Ц, большие помехи — к одавлению импульсов и к появлению ложных импульсов, Для Ъго канала КРЛ с широтно-импульсной модуляцией внение статистического зквивалента при воздействии по- 'мех малого уровня можно записать в виде и.=з .и, +ге(Г), де й „, — коэФфициент передачи канала 1 прн отсутствии пох; Е,(г) — аддитивный белый шум с нулевым матемлтичем ожиданием н со спектральной плотностью, зависящей от щнссти входного сигнала, спектральной плотности входиошума и параметров канала. Анализ воздействия помех большого уровня на КРЛ с ИМ показывает, что выходной сигнал канала е атом случае держит две медленно меняющиеся составляющие н шум. ерзая из вих зависит от передаваемого командного сообщея и„„., вторая — от иео ие зависит.
но связана с параметра- и КРЛ, сигнала н помех. Вторую составляющую можно устть балансировкой выходных каскадов КРЛ и других ее ементов. Таким образом получают симмеж)ичную относи- тельно помех КРЛ. Козффициент передачи такой КРЛ умень- шается вплоть до нуля с увеличением помех болыпого уровня, при этом спектральная плотность шумовой составляющей снгяала возрастает.
В иесиммежрвчиой относительно помех КРЛ при увеличе- нии помех большого уровня командный сигназ и, стремится к некоторой постоянной величине, ве зависящей от передавае- мого командного сообщения и, и определяемой лишь сте- пенью веснмметричяости. Спектральная плотность шумовой составляющей командного сигнала при атом нначале увеличи- вается, а затем уменыпается вплоть до нули. На практике предпочтительнее снммегричнаа относителъво помех КРЛ, так как снижение ее коэффициента передачи и даже размыка- ние (й~, = О) под действием больших помех приводит к мень- шим неприятностям, чем наличие составляющей, не аавися- щей от передаваемого командно о сообщения.
Уравнение статистического зквивзлента для КРЛ с другими видами модулзщии несколько словсвее, чем для КРЛ с ШИМ, хотя отмеченные влияния помех также имеют место. В частнос- ти, для КРЛ с ВИМ статистический эквивалент оказывается неливейным или линейным со случайными коэффициентами. 208 Ксзввлзвя Плавт Гзрвзлелзя Увразллюмая ~ зим 211 210 4.4. Функциональные схемы и оценка точности командных систем Приступая к изучевию ковтура комавдиого управления, составим ливеаризировапную Функциональную схему ковту. ра а предположевив малости мешающих воамущевий. Зта схема (рис.
4.6) получается развертыззвием обобщевиой схе. мы ва рис. В18, а для одного из каналов (кавала курса). Пояс. шач вазвачевие и характеристики освоввых злемептов схемы пар . 4.6. Командная радиоливия обеспечивает передачу комаидиого сообщеиия и, выработавиого управляющей ЗВМ, па вход звена автопилот — УО. В простейшем случае ова может быть описава линейным рздиоавепом с передаточной фувкпией Ф (р), а при достаточво широкой полосе пропускевия— безыверциовпым зееаом с коэффициентом передачи л .
Малые помехи. действулвцие ва КРЛ и пересчитапвые на се выход, на рис. 4.6 изображевы в вцле зквивалектлого воздействия им, кпшрое сувыируется с командным оигвзлом и„. Передаточная функция КРЛ при действии малых помех остается такой же, ках при иаличии только одного полезного сигнала.
При сильвой помехе передаточвзя функция КРЛ может измевяться. Рвс. 4.6. Фулкпвовзльзая схема ковтгрз управления КРУ-1 Уход куля КРЛ (иапример, из-аа разбалзвса демодулятора передаче команд методом времепвых интервалов) ва схеиа рис. 4.6 также отобразится з виде воадействия им, коров в данном случае будет постовввым (по случайиым) за йо время валедеиия. В вквивзлевтиое воздействие им пересч читыПают также случайные (постоявиые и иамевяющиеся) воамущения, влияющие ка УО (посчоялвый возмущающий азродииамический момент, ветровые нагрузки и т.
л.). Звено автопилот — УО (см. рис. 4. 6) соотвзтствуег авзлогичному звепу ва рис. 1.18. В атом звене жесткая обратвая связь ереа повициоилый гироскопический датчик (с козффициевм передачи й„) показава штриховой линией, так как она ве всегда применяется. Кииематическое звено вводится в структурную схему ковтура для отображевия связи мюкду выходной величиной звева автопилот — УО т,о и входвой величивой звена рздиавизир УО ууо Найдем, например, передатачвую функцию влпематического авена при вазедевии УО методом совмещения. Рассмотрим боковое управлевие з пахловиой плоскости, причем огразичимся случаем, когда даижеиие УО и цели происходит только в атой плоскости. Будем полагать, что угол павлова данной плоскости к горизовтзльиой Ол з достаточно мал, так что ~~ синус етого угла можво полагать резвым единице. В эгвх условиях кивематические соотношения в нзкловвой плоскости пр иближевко можно заменить кивемзтическими соотвошениями в гориаовтальиой плоскости (рис. 4Л).
Для простоты исследуем ваведепие УО вдогов, когда векторы скоросте т„ скоростей т УО и т цели почти параллельны, причем ось Ох, расположим так„чтобы з начале процесса ваведевия ова совпадала с линией пересечевия горизовтальвой плоскости и вертикальной, проходящей через пункт управления и цель. 0 что гз к, Рве. 4.У. Геометрические ссстзсшевия лрв трехточечном наведЕнии методом совмещения Это упрощает и делает более наглядиьпзи промежуточные вы кладки. При сделанных предположениях имеем и « 1, уго « 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
