Тема 1. Введение. Основные понятия и определения

Радиоавтоматика является базовой дисциплиной в системе подготовки бакалавров по направлению РТ и РБ и посвящена изучению принципов построения методом синтеза и анализа автоматических устройств, используемых в радиотехнических системах.

Радиоавтоматика является основным разделом технической кибернетики, изучающая общие закономерности построения автоматических систем независимо от их систем.

1.1 Разомкнутые и замкнутые системы автоматического управления (сау)

САУ – это система, которая поддерживает постоянные или изменяет по определённому закону те или иные технические величины.

САУ содержит 2 основных элемента:

- автоматическое управляющее устройство (АУУ);

- объект управления (ОУ)

где ОУ – это любая динамическая система, изменяющая свои параметры под действием внешних сил.

АУУ – вырабатывает сигнал управления, препятствующий к нежелательным изменениям параметрам ОУ под действием возмущающих воздействий.

САУ делиться на разомкнутые и замкнутые.

Разомкнутые называют системы, которые содержат канал прямой передачи сигнала.

где, ИВ – источник воздействия.

ПЭ – промежуточный элемент.

ОУ – объект управления.

Достоинства: простота, они всегда устойчивы.

Недостаток: низкая точность.

Замкнутые системы содержат канал прямой передачи сигнала и обратной связи.

Используют 2 принципа построения:

- регулирование по возмущению

Недостаток: трудно выделить возмущающее воздействие.

Достоинства: простота, устойчивость.

- регулирование по отклонению

Недостаток: необходимость обеспечивать устойчивость.

1.2 Классификация систем радиоавтоматики

Признаки классификации:

1. по характеру изменения задающего воздействия (по цели управления):

а) системы автоматической стабилизации

б) системы программного управления (задающее воздействие изменяется по заранее заданному закону)

в) следящая система (характер изменения задающего воздействия заранее неизвестен)

2. по принципу формирования сигнала:

а) непрерывные (управляющее воздействие непрерывно по времени и по уровню)

б) системы прерывистого управления, у которых управляющее воздействие дискретно по времени и квантовано по уровню (релейные системы)

в) параметрические (нестационарные системы, параметры которых изменяются независимо от управляющего воздействия)

3. по характеру связи между входными и выходными сигналами:

а) линейные (применим принцип суперпозиции)

б) нелинейные (функциональная связь), квадратичные

4. по степени приспсабливаемости к внешним и внутренним воздействиям:

а) обыкновенные (неприспосабливаемые)

б) адаптивные (система изменяет не только параметры, но и саму структуру)

Тема 2. Функциональные схемы систем радиоавтоматики и их параметры.

2.1 Система автоматической подстройки частоты (апч)

Система АПЧ предназначена для стабилизации промежуточной частоты, слежения, демодуляции, а так же используется в качестве доплеровского измерителя.

Функциональная схема АПЧ имеет следующий вид:

СМ – смеситель, который вырабатывает бесконечно большое число комбинационных составляющих .

УПЧ – усилитель промежуточной частоты, который подавляет комбинационные сигнала и выделяет сигнал промежуточной частоты.

ЧД – частотный дискриминатор, который вырабатывает напряжение пропорциональное отношению промежуточной частоты от собственной частоты настройки ЧД.

ФНЧ – фильтр низких частот, сглаживает выходной сигнал ЧД и обеспечивает заданную точность и заданную устойчивость системы.

УГ – управляемый гетеродин, изменяет свою частоту в зависимости от входного напряжения. При отсутствии внешних возбуждений (номинальное значение частоты).

Пусть частота входного сигнала изменилась . На выходе ЧД

Отсюда видно, что существует ошибка промежуточной частоты, при увеличе-

нии «К» она уменьшается.

Системы, у которых при постоянном входном воздействии при окончании переходного процесса ошибка не равно нулю и зависит от величины воздействия и параметров системы, называют статическими системами.

Системы, у которых при постоянном входном воздействии после окончания переходного процесса ошибка равна нулю, называют астатическими системами. Характерной особенностью является наличие в контуре регулирование интегратора.

В такой системе если на выходе интегратора управляющее напряжение будет изменяться до тех пор, пока не будет равно нулю, то есть ошибка будет равна нулю.