Разомкнутые системы радиоавтоматики

Системы радиоавтоматики

Системы радиоавтоматики – это автоматические системы, входящие в состав радиотехнических устройств и систем радиоуправления, в которых осуществляется обработка параметров радиосигналов при действии различного вида помех.

Примеры систем радиоавтоматики:

1. Система фазовой автоподстройки (ФАПЧ)

2. Системы АРУ (автоматическая регулировка усиления)

3. Система измерения координат движущихся объектов

4. Измерители дальности

Любая автоматическая система содержит:

1. Объект управления

2. Сигнал управления ( ), формируемый в устройстве управления

3. Задающее устройство, вырабатывающее задающее воздействие ( ).

- выходной сигнал системы,

- возмущающее (помеховое) воздействие.

Рассмотрим примеры:

1. ФАПЧ:

ОУ – генератор

- частота выходного сигнала

- частота входного сигнала

Частота выходного сигнала генератора автоматически поддерживается на заданном уровне, определенном частотой входного сигнала.

2. Системы автоматического сопровождения цели

ОУ – электромеханическое устройство антенн РЛС, продольная ось которой автоматически следует за направлением на сопровождаемую цель.

- угол отклонения продольной оси антенны от выбранного направления отсчета углов.

- выходной сигнал антенны в режиме приема РЛС.

Выходной сигнал называют регулируемым. Он измеряется с помощью специальных датчиков. может отклоняться от требуемого значения по следующим причинам:

1. Внутренние причины: шумы измерения, обусловленные конечной чувствительностью системы.

2. Внешние факторы: окружающая среда (температура, давление), колебание напряжений источников питания.

Вводится понятие канала управления объектом (КУ) и канал возмущения объектом (КВ).

В зависимости от принципа формирования управления воздействия различают:

1. Разомкнутые системы (принцип управления по возмущению и по задающему воздействию).

2. Замкнутые системы (принцип управления по отклонению управления величины от требуемого значения).

3. Комбинированные системы.

Разомкнутые системы радиоавтоматики

1. Принцип управления по задающему воздействию.

В таких системах сигнал управления зависит только от управления воздействия .

Используется для уменьшения отклонения управляемые величины от требуемого значения в связи с инерционностью объекта, т.е. когда не успевает следовать за . В устройстве управления обеспечивается функциональное преобразование таким образом, чтобы уменьшить время проходного процесса в объекте управления. Например, управляющее воздействие .

2. Принцип управления по возмущению

Задача системы: компенсация влияния возмущающего действия на управляемую величину.

В устройстве управления измеряется возмущающее воздействие с помощью измерительного элемента ИЭ, который преобразуется в управляющее воздействие преобразователя П, а затем складывается с задающим воздействием. () поступает на усилитель-преобразователь УП, где усиливается до необходимой величины, обеспечивающей требуемый режим работы. Затем по каналу управления КУ поступает на объект управлением, а по каналу возмущения КВ поступает возмущающее воздействие , компенсируемое в объекте управления.

Точность компенсации зависит от:

1.Точности знания характеристик объекта;

2.Точности измерения самого возмущающего воздействия.

Достоинства разомкнутых систем радиоавтоматики:

1.Теоретическая возможность полной компенсации возмущающих воздействий;

2.Всегда устойчивы.

Недостатки разомкнутых систем радиоавтоматики:

1.Устраняют влияние лишь основных возмущающих воздействий, по которым созданы компенсационные каналы;

2.Возможно появление отклонения при измерении характеристик объекта управления и устройства управления в процессе эксплуатации;

3.Ограниченное применение только для объектов, характеристики которых точно известны.

Замкнутые системы радиоавтоматики

Их действие основано на принципе управления по отклонению, то есть выходной сигнал, управляемый, измеряется и сравнивается с требуемым значением (задающим воздействием) и в соответствии с найденным отклонением формируется управляющее воздействие, которое при подаче на объект стремиться уменьшить или устранить это отклонение.

П - преобразователь-корректирующее устройство;

У - усилитель;

ЭС - элемент сравнения;

ЭОС - элементы обратной связи;

ИЭ - измерительный элемент.

=f[ ];

Управляющее воздействие является функцией задающего воздействия L(t) и выходного сигнала.

Замкнутая система менее чувствительная, чем разомкнутая к изменению внутренних параметров элементов, так как влияние этих изменений также компенсируется при реализации управления по отклонению.

Достоинства:

1.Компенсация влияния внутренних и внешних факторов;

2.Во многих случаях замкнутые системы проще разомкнутых систем с управлением по возмущению;

3.Они применимы для объектов управления, точные характеристики и параметры которых определить невозможно.

Недостатки:

1.Проблема устойчивости;

2.Управление объектом идет с задержкой по времени, поэтому оно не позволяет полностью устранить отклонение.