Федеральное агентство по образованию

Уральский государственный технический университет - УПИ

Радиоавтоматика Учебное пособие

Екатеринбург

2007

УДК 519.71, (075.9)

Авторы:

Астрецов Д.В.,

Самусевич Г.А.

Радиоавтоматика: Учебное пособие/ Д.В. Астрецов, Г.А. Самусевич. Екатеринбург: 2007. 154 с.

Представленная работа является конспектом лекций, читаемых в течение ряда лет на радиотехническом факультете УГТУ – УПИ для студентов специальностей: «Средства связи с подвижными объектами», «Радиоэлектронные системы». Программа курса «Радиоавтоматика» охватывает широкий круг вопросов от общих представлений о следящих радиотехнических системах до методов анализа качества их работы и коррекции систем в соответствии с заданными показателями качества. Основной целью, которую должен преследовать студент, должно быть знакомство с наиболее часто встречающимися системами радиоавтоматики, овладением приемами составления математических моделей таких систем и методами их исследования.

Работа содержит достаточно подробное описание методов анализа и коррекции линейных непрерывных систем и систем с прерывистым режимом работы.

Библиогр.: 7 назв. Рис. 78. Табл. 9.

Подготовлено кафедрой «Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы».

© Астрецов Д.В., Самусевич Г.А., 2007

Оглавление

Оглавление 3

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 5

1.1. Система автоматической подстройки частоты 9

1.2.. Система фазовой автоподстройки частоты 12

1.3. Система автоматического сопровождения цели бортовой РЛС 15

1.4. Система автоматической регулировки усиления 19

1.5. Система измерения дальности РЛС 23

1.6. Обобщенная структурная схема системы РА 27

1.7. Классификация систем РА 29

2. ЛИНЕЙНЫЕ НЕПРЕРЫВНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 30

2.1. Уравнение состояния системы 30

2.2. Методы линеаризации 31

2.2.1. Линеаризация статической нелинейности 32

2.2.2. Линеаризация динамической нелинейности. 33

2.3. Математические методы описания характеристики линейных непрерывных систем 34

2.3.1. Дифференциальные уравнения n-го порядка 34

2.3.2. Передаточная функция 35

2.3.3. Частотные характеристики 36

2.3.4. Временные характеристики 39

2.3.5. Методы определения временных характеристик 40

2.4 Типовые звенья 44

2.4.1. Идеальное усилительное звено. 45

2.4.2 Идеальное интегрирующее звено. 45

2.4.3 Инерционное звено. 46

2.4.4. Форсирующее звено 50

2.4.5. Сравнение свойств интегрирующего и инерционного звеньев 51

2.4.6. Колебательное звено 55

2.5. Структурные преобразования 58

2.5.1. Стандартные соединения 58

2.5.2. Система с единичной отрицательной обратной связью 62

2.5.3. Системы с двумя входными воздействиями 64

2.6 Устойчивость линейных непрерывных систем 66

2.6.1. Определение устойчивости 66

2.6.2. Анализ устойчивости по расположению корней характеристического уравнения 67

2.6.3. Критерий Михайлова 70

2.6.4. Критерий Найквиста 73

2.7. Показатели качества линейных непрерывных систем 78

2.7.1. Показатели, определяемые по виду переходной характеристики 79

2.8. Показатели точности в установившемся режиме работы системы 89

2.8.1. Ошибки по регулярному задающему воздействию х(t) 90

2.8.2. Ошибки, вызванные помехой f(t) 92

2.9. Техническое задание, запретные зоны 94

2.9.1. Техническое задание на проектирование системы 94

2.9.2. Построение запретных зон по колебательности 95

2.9.3. Построение запретных зон по точности 96

2.10. Коррекция системы 98

2.10.1. Последовательный корректирующий фильтр 98

2.10.2. Пример коррекции системы 101

2.10.3. Анализ полученных результатов 114

3. Системы с прерывистым режимом работы 115

3.1. Импульсные системы радиоавтоматики 115

3.2. Понятие о дискретных функциях и разностных уравнениях 125

3.3. Дискретное преобразование Лапласа и Z - преобразование 130

3.4. Передаточные функции импульсных автоматических систем 134

3.5. Оценка устойчивости импульсной автоматической системы 138

3.6. Качество процессов в линейных импульсных системах 143

3.7. Цифровые системы радиоавтоматики 147

3.8. Цифровая фильтрация 150

Библиографический список 154

1 Основная литература 154

2 Дополнительная литература 155