Линейные искажения в каналах и трактах систем передачи, методы коррекции искажений, страница 17

Рассмотрим этот процесс на примере цепи АРУ, содержащей регуляторы релейного типа с И- регулированием. Предположим, что скорость регулирования постоянна: Допустим также, что в момент времени t=0 уровень сигнала КЧ на входе 1-го регулятора уменьшился на Dр (рис. 4.55). Полагая, что зона нечувствительности регулятора пренебрежимо мала по сравнению с Dр, находим время восстановления уровня на выходе 1-го регулятора (линия 1):

Рис. 4.55. Переходные процессы цепи АРУ, содержащей регуляторы релейного типа: 1-на выходе 1-го регулятора; 2-на выходе 2-го регулятора; 3-на выходе 3-го регулятора; и т.д.

На выходе 2-го регулятора скорость восстановления уровня будет равна 2vp, так как она определяется работой двух регуляторов (линия 2). Соответственно время восстановления будет вдвое меньшим:

Поскольку 1-го регулятор продолжает увеличивать уровень на входе 2-го, последний начнет обратное регулирование и уровень на его выходе останется равным номинальному. На выходе З-го регулятора время восстановления уровня контрольного сигнала

При достижении номинального значения на выходе 3-горегулятора уровень сигнала КЧ будет продолжать увеличиваться со скоростью vр (линия 3), так как первые два регулятора увеличивают его с суммарной скоростью 2vp, а третий - снижает со скоростью vp. В момент tp2 возрастание уровня сигнала КЧ на выходе З-го регулятора прекращается, и он начнет снижаться, поскольку с этого момента два регулятора (2-й и 3-й) осуществляют обратное регулирование, а один (1-й) - прямое. Уровень снижается со скоростью vр и достигает номинального значения через интервал времени . К этому моменту приращение уровня сигнала КЧ на входе 3-го регулятора прекратится и регулятор остановится.

Как видно из графиков, приведенных на рис. 4.55, на выходе З-го регулятора имеет место перерегулирование. Продолжая аналогичные рассуждения, можно определить характер переходного процесса на выходе 4-го и 5-го регуляторов. На выходе 5-го регулятора (линия 5) переходный процесс становится колебательным. Величина перерегулирования зависит от числа регуляторов в цепи АРУ,  и, как показывают расчеты, при п®¥рк вх 0,4. Таким образом, в цепи АРУ с регуляторами, имеющими апериодическую переходную характеристику,

процесс восстановления уровня сигнала КЧ имеет существенно более сложный колебательный характер и сопровождается перерегулированием.

Анализ работы цепей АРУ с И-регулированием аналогового типа и П-регулированием показывает, что в первых характер переходного процесса близок к рассмотренному выше, а во вторых величина перерегулирования значительно больше (по крайней мере в 1,5...2 раза), чем у цепи АРУ с И-регулированием, и сильно зависит от числа одиночных устройств в цепи АРУ. Неудовлетворительный характер переходного процесса в цепях АРУ с П-регуляторами является одной из основных причин сравнительно редкого их использования в аппаратуре современных АСП.

Для улучшения динамических свойств цепей АРУ помимо использования более совершенных с точки зрения переходных характеристик одиночных устройств АРУ применяется ряд способов, многие из которых сводятся к уменьшению числа регуляторов цепи АРУ, работающих по одному и тому же сигналу КЧ, что дает весьма ощутимый эффект.

Одним из способов уменьшения числа регуляторов в цепи АРУ является переприем по КЧ, суть которого показана на рис. 4.56. На одной из усилительных станций устанавливается режекторный фильтр (РФ), не пропускающий контрольный сигнал, а после него включают второй генератор КЧ (ГКЧ), вырабатывающий сигнал с такой же частотой. Цепь АРУ оказывается разделенной на две, и число устройств АРУ в цепи уменьшается вдвое, что улучшает динамические свойства системы АРУ в целом.

Данный способ приводит к усложнению аппаратуры и увеличению ее объема, поэтому переприем по КЧ обычно сочетают с переприемом по информационным сигналам, который оказывается необходимым с точки зрения организации связи. Для каждой системы передачи определяется максимальное расстояние между переприемными пунктами. Тем самым ограничивается число устройств в цепи АРУ.

Другим способом уменьшения регуляторов в цепи АРУ является, как уже указывалось, сочетание устройств АРУ по КЧ с косвенными устройствами АРУ^ например АРУ  по  температуре  грунта.  Устройства   

                         

Рис. 4.56. Перепри-                Рис. АРУ по току дистанционного питания

ем по контрольной

АРУ по температуре грунта устанавливаются на большей части усилительных станций в тракте передачи и работают независимо друг от друга, не ухудшая динамические свойства цепи АРУ. Число устройств АРУ по КЧ при этом значительно уменьшается.

Динамику работы цепи АРУ можно улучшить, используя устройства  с разными скоростями регулирования. Например, если через несколько медленно действующих устройств включить быстродействующее, то оно будет компенсировать изменения сигнала КЧ, происходящие не только на прилегающем к нему участке линии, но и возникающие из-за переходных процессов в предыдущих медленно действующих. При этом способе, однако, устраняется перерегулирование только на выходе цепи АРУ, а на выходах отдельных устройств оно остается. Поэтому данный способ широкого применения не нашел.

Весьма эффективным оказался способ, при котором цепи управления разных регулируемых объектов объединяются в одну и управляются одним регулятором и одним ПКК (рис. 4.57). В цепи АРУ на выходе одного из устройств АРУ включен ПКК, который через схему сравнения и электронный регулятор изменяет ток дистанционного питания (ДП), протекающий через подогреватели терморезисторов ПАК не только данной, но и нескольких предыдущих станций. Такой тип АРУ называют АРУ по току ДП. Поскольку все

одиночные устройства АРУ имеют общую цепь управления, они работают как устройство АРУ с одной петлей регулирования и имеют динамические параметры одиночного устройства. Погрешность АРУ по ДП больше, чем АРУ по КЧ, но значительно меньше погрешности температурной АРУ.