Радиоавтоматика: Учебное пособие по лабораторному практикуму, страница 6

4. Регулировочная характеристика подстраиваемого генератора. Влияние ее формы на показатели качества системы АПЧ.

5. Передаточная функция разомкнутой и замкнутой системы АПЧ (статической системы и астатической первого порядка).

6. Установившаяся ошибка слежения за частотой при типовых воздействиях (для статической системы и астатической первого порядка).

7. Шумовая ошибка слежения для линейной модели системы АПЧ. Шумовая полоса F_ш системы. Связь F_шс параметрами системы.

8. Физический смысл понятий полосы захвата ∆f₃ и полосы удержания ∆f_у системы АПЧ. Связь ∆f₃ и ∆f_у с параметрами системы.

9. Область применения системы АПЧ (в качестве следящего фильтра, демодулятора сигналов АМ и ЧМ, стабилизации частоты).

Литература

1. Бондаренко, В.Н. Основы автоматики / Учебное пособие // В.Н. Бондаренко – ИПЦ КГТУ: 2004.

2. Первачев, С. В. Радиоавтоматика / С. В. Первачев - М.: Радио и связь, 1982.— с. 9-16, 33-39, 44-49, 56-66, 91-99, 105-111, 129-133.

3. Бесекерский, В.А. Радиоавтоматика / Под ред. В. А. Бесекерского. – М.: Высш. шк.,1985. – с. 17-19, 39-41, 45-49, 58-60, 71-72, 88-92.

Лабораторная работа №4

Исследование автоматического радиокомпаса

Цель работы – изучение принципа действия угломерной следящей системы и экспериментальное исследование ее характеристик.

1. Общие положения

Перед выполнением лабораторной работы студентам необходимо:

● ознакомиться с методическими указаниями к работе и изучить соответствующие разделы рекомендованной литературы;

● ознакомится с функциональной схемой автоматического радиокомпаса и изучить принцип его действия;

● уяснить методику составления структурной схемы угломерной следящей системы.

В процессе выполнения лабораторного задания студенты приобретают навыки практической работы с автоматическим радиокомпасом, проводят экспериментальное исследование его характеристик в соответствии с программой исследования.

К выполнению работы допускаются студенты, оформившие результаты своей подготовки в виде соответствующей части отчета, содержание которого определяется домашним заданием.

2. Домашнее задание и указания по его выполнению

1. Нарисовать функциональную схему автоматического радиокомпаса и его пеленгационную характеристику (теоретическую).

2. Рассчитать и построить в полярных координатах диаграммы направленности рамочной и штыревой антенн, а также системы антенн – рамочной и штыревой (при противоположных фазах выходного сигнала рамочной антенны). Нанести на этом же рисунке линию, соответствующую равносигнальному направлению.

3. Изобразить временные диаграммы напряжений на выходе контура сложения, на выходе и входе фазового детектора радиокомпаса, соответствующие моментам включения радиокомпаса, а также точного пеленга при условии, что начальное угловое рассогласование (отклонение пеленга объекта от равносигнального направления в момент включения) равно (значение взять из табл. 2 по указанию преподавателя).

Таблица 2

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
,град.	45	135	-90	90	-135	-45	30	-30	120	-120

4. Изобразить структурную схему линейной непрерывной угловой следящей системы, являющейся математической моделью автоматического радиокомпаса. Определить добротность системы по скорости. Построить теоретические логарифмические амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) и фазо-частотные характеристики (ФЧХ) разомкнутой системы. Определить запас устойчивости по амплитуде и фазе.

5. Построить зависимость среднеквадратической ошибки слежения за углом от отношения сигнал/шум на выходе приемника (значение взять в интервале 1 – 10 с дискретом ).

6. Составить программу экспериментального исследования радиокомпаса в соответствии с п.3 лабораторного задания, в которую включить следующее: инструкцию о порядке переключения органов управления радиокомпасом, методику проведения экспериментальных исследований.

Для выполнения п.п. 1 – 3 работы, наряду с методическими указаниями, следует использовать [3, с. 107 – 114]. Рассчитанные диаграммы направленности, а также временные диаграммы желательно изображать на миллиметровой бумаге, что облегчит построение.

Для выполнения п. 4 необходимо ознакомиться с методикой составления структурных схем следящих систем [1, с. 28 – 30; 3, с. 110 – 112] по их функциональным схемам. Угловой дискриминатор, включающий весь приемный тракт радиокомпаса от входа обеих антенн до выхода фазового детектора, следует заменить безынерционным звеном с коэффициентом передачи , магнитный усилитель необходимо предоставить на структурной схеме инерционным звеном с передаточной функцией , а двигатель рамки с редуктором – как последовательное соединение интегрирующего и инерционного звеньев с общей передаточной функцией . При построении логарифмических АЧХ и ФЧХ, а также определении запаса устойчивости использовать [1, с.88 – 91]. Численные значения параметров системы принять следующими:

При выполнении п. 5 следует использовать [1, c. 33 – 38, 105 – 112], где наиболее просто изложены вопросы анализа точности угломерных следящих систем. Основные результаты этого анализа сводятся к следующему.

Точность следящей системы характеризуется величиной ошибки , т.e. разностью между истинным значением отслеживаемого параметра и его оценкой . Полная ошибка складывается из динамической ошибки и шумовой . Первая составляющая обусловлена инерционностью системы по отношению к меняющемся параметру . Система настолько узкополосна, что не успевает отслеживать изменение параметра . Вторая составляющая обусловлена воздействием шума на следящую систему.