Примеры программ для эвм Программы оптимизации системы по параметру k
Первая программа предназначена для вычисления оптимального значения параметра k в заданном диапазоне значений. Листинг программы в вычислительной среде Mathcad приведен на рис. 5. Пользователь программы задает выражения для динамической и шумовой ошибок как зависимости от параметра k, а также устанавливает начальное значение диапазона вычислений K0, шаг увеличения параметра k и количество точек вычислений N.
Рис. 5 – Программа оптимизации по параметру k в заданном диапазоне
При использовании второй программы оптимизации решают дифференциальное уравнение и выбирают действительное неотрицательное решение (рис. 6). В данном примере значение коэффициента передачи динамического звена принимается равным 2 (число действительное, неотрицательное).
Рис. 6 – Программа решения уравнения оптимизации в среде Mathcad
Программы моделирования следящей системы
На рис. 7 приведен пример программы в среде Mathcad для моделирования системы АПЧ с одним интегратором и динамическим звеном вида
.
В соответствии с передаточной функцией используют рекуррентное уравнение вида (11а). Пользователь самостоятельно вычисляет массив отсчетов входного сигнала X, устанавливает значения параметров звеньев. Значения коэффициентов рекуррентного уравнения вычисляются внутри программы. На выход программы поступают данные: массив отсчетов сигнала с выхода системы, массив отсчетов ошибки, оценка скорости в установившемся режиме.
На рис. 8 показаны временные диаграммы сигналов модели при воздействии: а – ступенчатом (x0 = 0,8 Гц); б – линейном (υ = 0,25 Гц/с). Там же приведены значения оценки скорости υ в установившемся режиме. Величины y и e имеют размерность Гц.
Рис. 7 – Пример программы моделирования следящей системы в среде Mathcad
|
|
|
|
а
|
|
|
|
б
Рис. 8 – Временные диаграммы сигналов модели системы АПЧ
На
рис. 9, 10 представлены примеры программ
в среде Mathcad
для
моделирования систем соответственно
первого и второго порядков астатизма
и динамическим звеном, описываемым
передаточной функцией вида: рис.
9 –
,
,
рекуррентное уравнение (11б);
рис. 10 –
,
рекуррентное уравнение (11в).
Рис. 9 – Программа моделирования системы первого порядка астатизма
Рис. 10 – Программа моделирования системы второго порядка астатизма
Приложение 6
Краткие сведения о сигналах, используемых в ртс Некогерентная последовательность радиоимпульсов
Сигнал такого вида представляет последовательность радиоимпульсов заданной формы (прямоугольной, гауссовой и др.), следующих с периодом повторения Tn (обычно составляет единицы миллисекунд) и имеющих случайные начальные фазы. Обработка такого сигнала на приемной стороне включает в себя внутрипериодную и межпериодную. Внутрипериодная обработка осуществляется с помощью согласованных фильтров (СФ), обеспечивающих наилучшее выделение сигнала из шумов (максимально возможное отношение сигнал/шум). Поскольку начальные фазы радиоимпульсов не известны и случайный, сигнал с выхода согласованного фильтра подвергается амплитудному детектированию, в результате чего выделяется огибающая сигнала (последовательность видеоимпульсов). Структура СФ существенно зависит от того, используется внутриимпульсная модуляция сигнала или нет. Соответственно различают сложные и простые сигналы. Для формирования сложных сигналов используется внутриимпульсная фазовая или частотная модуляция. В первом случае фаза сигнала меняется дискретно (обычно на ) через равные интервалы 0 = и / M (и – длительность импульса; M – длина кодовой последовательности, определяющей закон фазового кодирования), а во втором случае – непрерывно (вследствие линейного изменения частоты).
Применение сложных: сигналов позволяет улучшить ряд качественных показателей РТС (точность, разрешающая способность, помехоустойчивость и др.), однако достигается это ценой усложнения устройств формирования и обработки сигналов (требуются стабильные генераторы, широкополосные усилители, фильтры сжатия сигнала и пр.)
Межпериодная обработка сигнала сводится к накоплению последовательности видеоимпульсов с выхода детектора приемника (в устройстве поиска и обнаружения сигнала) и фильтрации сигнала ошибки выделенного дискриминатором (в следящей системе). В силу естественной дискретизации, обусловленной импульсным характером сигнала, следящая система является импульсной (период дискретизации).
Однако на практике, как правило, выполняется условие Fш<< 1/T, позволяющее заменить импульсную следящую систему непрерывной моделью и использовать методы анализа непрерывных систем.
Некогерентные импульсные сигналы широко используются в радиолокации (некогерентные импульсные РЛС обнаружения воздушных целей, автосопровождения по дальности и направлению и др.) и радионавигации (системы управления воздушным движением, системы посадки и пр.).