Файл: 1. Частотные и переходные характеристики систем авторегулирования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 29
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
с2Т2 = -20lg2 3 дБ. При отклонении частоты на октаву от сопрягающей отличие уменьшается до 1 дБ. При приближенном анализе таким отличием точной ЛАХ от асимптотической можно пренебречь и строить только асимптотические ЛАХ.
Для построения ЛФХ можно воспользоваться таблицей
Таблица.
ЛФХ инерционного звена приведена на рис. 8. Фазовый сдвиг на сопрягающей частоте равен -/4 и изменяется от 0 до -/2 практически за две декады: по одной в обе стороны от сопрягающей частоты. Логарифмические частотные характеристики дифференцирующего и форсирующего звеньев отличаются от характеристик интегрирующего и инерционного звеньев знаком. Они приведены на рис. 9 и рис. 10 соответственно.
Рис.
ЛАХ и ЛФХ последовательного соединения типовых линейных звеньев строятся сложением характеристик отдельных звеньев. Однако при построении ЛАХ удобнее складывать не их значения ,а наклоны. Можно пользоваться следующей методикой.
1. Определяются и наносятся на оси частот все сопрягающие частоты сi = 1/Ti.
2. На частоте = 1 наносится точка с координатой L1 = 20lgK, где К – коэффициент передачи разомкнутой системы.
3. Через эту точку проводится вспомогательная прямая с наклоном
20(l –k) дБ/дек., где l – количество дифференцирующих звеньев, k – количество интегрирующих звеньев.
4. По этой прямой проводится асимптотическая ЛАХ от нулевых частот до первой, самой низкой сопрягающей частоты.
5. Начиная с этой частоты наклон ЛАХ изменяется в соответствии с типом учитываемого звена: для инерционного на –20 дБ/дек., а для форсирующего на 20 дБ/дек. С таким наклоном ЛАХ проводится до следующей сопрягающей частоты и т.д.
Пользуясь этой методикой, построим ЛАХ линейной системы с передаточной функцией
К(р) = 100(1 + р)/р(1 + 10р)(1 + 0,01р)2.
1. Находим сопрягающие частоты: с1 = 1/10 = 0,1 рад/с, с2 = 1/1 =
= 1 рад/с, с3 = 1/0,01 = 100 рад/с.
2. Находим L1 = 20lg100 = 40 дБ, так как К = 100.
3. Определяем наклон вспомогательной прямой. В передаточную функцию входит сомножитель 1/р, т.е. одно интегрирующее звено. Следовательно l = 0, k = 1 и наклон равен –20 дБ/дек. Строим эту прямую (см. рис.11).
Рис.
4. По этой прямой проводится асимптотическая ЛАХ от нулевых частот до сопрягающей частоты с1 = 10 рад/с. Это сопрягающая частота инерционного звена с передаточной функцией 1/(1 + 10р), следовательно, наклон ЛАХ изменится на –20 дБ/дек и станет равным: –20 + + (-20) = -40 дБ/дек. (рис. 12).
Рис.
5. ЛАХ с таким наклоном проводим до следующей сопрягающей частоты с2 = 1 рад/с. Так как это сопрягающая частота форсирующего звена, то наклон ЛАХ изменится на +20 дБ/дек и станет равным –40 + + 20 = -20 дБ/дек. (рис.13).
6. ЛАХ с наклоном –20 дБ/дек. проводится до следующей сопрягающей частоты с3 = 100 рад/с. Это сопрягающая частота инерционного звена. Таких звеньев два, и наклон становится равным: –20 + 2(-20) = = -60 дБ/дек. Далее сопрягающих частот нет, и ЛАХ с таким наклоном проводится до бесконечной частоты (рис. 14). ЛАХ построена.
Рис.
При построении ЛФХ линейной системы сначала строятся ЛФХ отдельных звеньев, как показано на рис. П9. Цифрами обозначены ЛФХ звеньев: 1 – интегрирующего, 2 – инерционного с Т1 = 10 с, 3 – форсирующего с Т2 = 1 с, 4 – двух инерционных с Т3 = 0,01 с. Сложив эти характеристики, получим ЛФХ системы (рис. 16).
Рис.
Заключение
Основным направлением развития систем связи является обеспечение множественного доступа, при котором частотный ресурс совместно и одновременно используется несколькими абонентами. К технологиям множественного доступа относятся TDMA, FDMA, CDMA и их комбинации. При этом повышают требования и к качеству связи, т.е. помехоустойчивости, объему передаваемой информации, защищенности информации и идентификации пользователя и пр. Это приводит к необходимости использования сложных видов модуляции, кодирования информации, непрерывной и быстрой перестройки рабочей частоты, синхронизации циклов работы передатчика, приемника и базовой станции, а также обеспечению высокой стабильности частоты и высокой точности амплитудной и фазовой модуляции при рабочих частотах, измеряемых гигагерцами. Что касается
систем вещания, здесь основным требованием является повышение качества сигнала на стороне абонента, что опять же приводит к повышению объема передаваемой информации в связи с переходом на цифровые стандарты вещания. Крайне важна также стабильность во времени параметров таких радиопередатчиков - частоты, модуляции. Очевидно, что аналоговая схемотехника с такими задачами справиться не в состоянии, и формирование сигналов передатчиков необходимо осуществлять цифровыми методами.
Список литературы
радиопередающий радиовещание замкнутый система
Для построения ЛФХ можно воспользоваться таблицей
Таблица.
| Т | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1 | 2 | 5 | 10 | |
| arctgT | рад | 0,1 | 0,2 | 0,46 | 0,79 | 1,11 | 1,37 | 1,47 |
| град. | 5,7 | 11,3 | 26,6 | 45 | 63,4 | 78,7 | 84,3 | |
ЛФХ инерционного звена приведена на рис. 8. Фазовый сдвиг на сопрягающей частоте равен -/4 и изменяется от 0 до -/2 практически за две декады: по одной в обе стороны от сопрягающей частоты. Логарифмические частотные характеристики дифференцирующего и форсирующего звеньев отличаются от характеристик интегрирующего и инерционного звеньев знаком. Они приведены на рис. 9 и рис. 10 соответственно.
Рис.
ЛАХ и ЛФХ последовательного соединения типовых линейных звеньев строятся сложением характеристик отдельных звеньев. Однако при построении ЛАХ удобнее складывать не их значения ,а наклоны. Можно пользоваться следующей методикой.
1. Определяются и наносятся на оси частот все сопрягающие частоты сi = 1/Ti.
2. На частоте = 1 наносится точка с координатой L1 = 20lgK, где К – коэффициент передачи разомкнутой системы.
3. Через эту точку проводится вспомогательная прямая с наклоном
20(l –k) дБ/дек., где l – количество дифференцирующих звеньев, k – количество интегрирующих звеньев.
4. По этой прямой проводится асимптотическая ЛАХ от нулевых частот до первой, самой низкой сопрягающей частоты.
5. Начиная с этой частоты наклон ЛАХ изменяется в соответствии с типом учитываемого звена: для инерционного на –20 дБ/дек., а для форсирующего на 20 дБ/дек. С таким наклоном ЛАХ проводится до следующей сопрягающей частоты и т.д.
Пользуясь этой методикой, построим ЛАХ линейной системы с передаточной функцией
К(р) = 100(1 + р)/р(1 + 10р)(1 + 0,01р)2.
1. Находим сопрягающие частоты: с1 = 1/10 = 0,1 рад/с, с2 = 1/1 =
= 1 рад/с, с3 = 1/0,01 = 100 рад/с.
2. Находим L1 = 20lg100 = 40 дБ, так как К = 100.
3. Определяем наклон вспомогательной прямой. В передаточную функцию входит сомножитель 1/р, т.е. одно интегрирующее звено. Следовательно l = 0, k = 1 и наклон равен –20 дБ/дек. Строим эту прямую (см. рис.11).
Рис.
4. По этой прямой проводится асимптотическая ЛАХ от нулевых частот до сопрягающей частоты с1 = 10 рад/с. Это сопрягающая частота инерционного звена с передаточной функцией 1/(1 + 10р), следовательно, наклон ЛАХ изменится на –20 дБ/дек и станет равным: –20 + + (-20) = -40 дБ/дек. (рис. 12).
Рис.
5. ЛАХ с таким наклоном проводим до следующей сопрягающей частоты с2 = 1 рад/с. Так как это сопрягающая частота форсирующего звена, то наклон ЛАХ изменится на +20 дБ/дек и станет равным –40 + + 20 = -20 дБ/дек. (рис.13).
6. ЛАХ с наклоном –20 дБ/дек. проводится до следующей сопрягающей частоты с3 = 100 рад/с. Это сопрягающая частота инерционного звена. Таких звеньев два, и наклон становится равным: –20 + 2(-20) = = -60 дБ/дек. Далее сопрягающих частот нет, и ЛАХ с таким наклоном проводится до бесконечной частоты (рис. 14). ЛАХ построена.
Рис.
При построении ЛФХ линейной системы сначала строятся ЛФХ отдельных звеньев, как показано на рис. П9. Цифрами обозначены ЛФХ звеньев: 1 – интегрирующего, 2 – инерционного с Т1 = 10 с, 3 – форсирующего с Т2 = 1 с, 4 – двух инерционных с Т3 = 0,01 с. Сложив эти характеристики, получим ЛФХ системы (рис. 16).
Рис.
Заключение
Основным направлением развития систем связи является обеспечение множественного доступа, при котором частотный ресурс совместно и одновременно используется несколькими абонентами. К технологиям множественного доступа относятся TDMA, FDMA, CDMA и их комбинации. При этом повышают требования и к качеству связи, т.е. помехоустойчивости, объему передаваемой информации, защищенности информации и идентификации пользователя и пр. Это приводит к необходимости использования сложных видов модуляции, кодирования информации, непрерывной и быстрой перестройки рабочей частоты, синхронизации циклов работы передатчика, приемника и базовой станции, а также обеспечению высокой стабильности частоты и высокой точности амплитудной и фазовой модуляции при рабочих частотах, измеряемых гигагерцами. Что касается
систем вещания, здесь основным требованием является повышение качества сигнала на стороне абонента, что опять же приводит к повышению объема передаваемой информации в связи с переходом на цифровые стандарты вещания. Крайне важна также стабильность во времени параметров таких радиопередатчиков - частоты, модуляции. Очевидно, что аналоговая схемотехника с такими задачами справиться не в состоянии, и формирование сигналов передатчиков необходимо осуществлять цифровыми методами.
Список литературы
радиопередающий радиовещание замкнутый система
-
Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Радиотехника, 2003. -
Первачев С.В. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. -
Радиоавтоматика: Учебное пособие/ Под ред. В.А.Бесекерского. – М.: Высшая школа, 1985 -
Гришаев Ю.Н. Синтез частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования: Метод. указания / РГРТА, 2000 -
Гришаев Ю.Н. Системы радиоавтоматики и их модели: учебное пособие.: Рязань,1977. -
Гришаев Ю.Н. Радиоавтоматика. компьютерный лабораторный практикум/ РГРТА.: Рязань, 2004