Схема автоматического слежения по углу (АСН). (Богачков И.В.).

Передаточная функция, импульсная характеристика и структурная схема рекурсивного цифрового фильтра(Женатов)

Передаточной функцией линейной дискретной системы называется отношение:

; где

X(Z) – Z-образ входной последовательности – X(nT);

Y(Z) – Z-образ выходной последовательности – Y(nT).

Пример структурной схемы рекурсивного фильтра с передаточной функцией: и графа ей соответствующего:

Импульсная характеристика (ИХ)

Под ИХ понимается реакция системы передаточной функции H(z) на единичный импульс при нулевых начальных условиях.

ИХ рассчитывается путем решения соответствующего разностного уравнения.

,

Имеем разностное уравнение:

Находим при n=0, 1, 2… И получаем импульсную характеристику:

Переходная характеристика – реакция фильтра на единичный скачок.

– переходная характеристика.

Структурная схема рекурсивного цифрового фильтра описывается разностным уравнением вида :

Z^-1 – задержка на один период частоты дискретизации. Выходная последовательность зависит от всех входных последовательностей. 1 сумматор, (N+M-2) – элементов задержки и столько же умножителей.

– пример.

Схема автоматического слежения по углу (АСН). (Богачков И.В.).

Изменение угловых координат движущихся объектов осуществляется системой автоматического сопровождения по направлению (АСН).

Направление на объект определяется двумя угловыми координатами: азимутом (угол в горизонтальной плоскости) и углом места (в вертикальной плоскости). Если с неподвижным основанием антенны совместить систему координат, то угловое положение антенны относительно этого основания определит азимут объекта в горизонтальной плоскости и угол места объекта в вертикальной. Для обеспечения поворота антенны в двух плоскостях выходных оси двигателей азимутальной и угломестной следящих систем соединены с антенной посредством карданного повеса.

Система АСН состоит из приемопередающего устройства, направленной антенны и двухканального следящего привода этой антенны, посредством которого осуществляется поворот антенны в двух плоскостях – азимутальной (горизонтальной) и угломестной (вертикальной).

Таким образом, система АСН состоит из двух следящих систем, в каждой из которых входной величиной является угловая координата (азимут или угол места) движущегося объекта, а выходной величиной – угол, определяющий положение равносигнального направления (РСН) в азимутальной или угломестной плоскости.

В АСН применяют антенны направленного действия (параболические зеркальные или антенные решетки). Антенная система АСН совместно с приемопередающим устройством образует угловой дискриминатор (УД). Пеленгационная характеристика АСН в каждом канале формируется обычно из двух диаграмм направленности (ДН), смещенных относительно РСН на некоторый угол (рис. 3.21а).

В результате в итоговой ДН сформировано РСН, обладающее тем свойством, что при совпадении его с направлением на объект ошибка на выходе УД будет равна нулю. При смещении объекта относительно РСН (Dq) возникает угловое рассогласование x(t), и на выходе УД появляется напряжение ошибки U_д(t), пропорциональное рассогласованию:

U_д(t) = k_УД x(t) = k_УД Dq , (3.21)

где k_УД – коэффициент преобразования УД, а Dq – угловое смещение объекта наблюдения (например, в канале угла места) относительно РСН.

На рис. 3.22 приведена функциональная схема одного из каналов АСН, состоящая из УД, усилителя (У) и исполнительного двигателя (ИД) с редуктором (Р), управляющими положением антенны (А).

Для получения необходимых динамических характеристик следящей системы в ее состав введено корректирующее устройство К_кор , которое состоит из тахометрического моста, вырабатывающего напряжение, пропорциональное скорости вращения ротора ИД, дифференцирующей цепи и представляет собой цепь гибкой обратной связи (связи по ускорению), охватывающей У и ИД следящей системы.

Возникающее в результате движения объекта рассогласование x(t) (или Dq) преобразуется УД в напряжение ошибки U_д(t), которое поступает на вход усилителя (У) следящей системы. Под действием этого напряжения ротор двигателя (ИД) начинает вращаться, поворачивая через редуктор (Р) антенну (А) в соответствующей плоскости в сторону уменьшения рассогласования.

ИД с редуктором совместно со следящей антенной представляют собой неизменяемую часть системы АСН с заданными динамическими характеристиками, поэтому в качестве объекта управления системы АСН в динамическом отношении целесообразно рассматривать не саму антенну, а антенну и ИД с редуктором как единое целое. При этом динамические свойства антенны (момент инерции относительно выходной оси следящей системы и т. п.) учитывают при расчете постоянной времени ИД.

В зависимости от способа формирования РСН УД системы АСН подразделяют на две группы: УД с последовательным сравнением сигналов (УД с интегральным РСН) и УД с одновременным сравнением сигналов (УД с мгновенным РСН).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: