Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98

ного гетеродина. Оба электрических сигнала несут информацию о частоте генераторов, наличие которой является необходимым условием работы системы. После преобразования частоты в соответствии с (7.5) происходит усиление напряжения /„р до уровня, необходимого для стабильной работы частотного дискриминатора. В некоторых РЛС РПК радиоимпульсы напряжения /„р

после усиления несколькими каскадами УПЧ измерительного устройства АПЧМ используются для фазирования когерентного гетеродина.

Частотный дискриминатор является собственно измерительным элементом, так как с помощью его измеряется отклонение частоты (7.20) и преобразуется в напряжение сигнала ошибки

4,, = f(A/). (7.21)

Это Напряжение в импульсной РЛС представляет собой последовательность видеоимпульсов, которые после усиления преобразуются формирующим элементом в медленно меняющееся напряжение постоянного тока U. После усиления по напряжению и мощности сигнал ошибки поступает на обмотку управления исполнительного двигателя в качестве управляющего напряжения Uy. Вал двигателя, скорость вращения которого в установившемся режиме пропорциональна Uy, через редуктор связан с настроечным элементом магнетрона. Линейное перемещение настроечного элемента обеспечивает изменение частоты магнетрона /м в сторону уменьнюния отклонения А/, тем самым приближая значение /„р к /„рп-

По цепи местной отрицательной обратной связи напряжение, зависящее от скорости вращения вала двигателя, поступает иа вход усилителя следящей системы и обеспечивает демпфирование колебаний вала.

Статические характеристики частотного дискриминатора и исполнительного двигателя нелинейны. Эти нелинейности существенно влияют на работу системы АПЧМ в целом. Качественную оценку влияния указанных нелинейностей можно произвести следующим образом. В системе АПЧМ все элементы, обеспечивающие усиление сигнала ошибки, включая усилитель мощности, должны работать на линейных участках статических характеристик. Это означает, что характер изменения Uy (рис. 7.7) будет повторять в другом масштабе зависимость (7.21), представляющую собой статическую (дискриминационную) характеристику.

В статической характеристике исполнительного двигателя дв =- (у) (рис. 7.8) имеется зона нечувствительности, т. е. вращение вала начинается только при f/y > fy мин- Поэтому возможности системы АПЧМ по полосе схватывания 2А/

с-хв ОП-



ределяются общей длительностью (апертурой) дискриминационной характеристики, коэффициентом передачи устройств иреоб-


Рис. 7.7.

разования и усиления сигнала ошибки и зоной нечувствительности исполнительного двигателя. Действительно, если при включении РЛС или при ее перестройке на новую рабочую час-


Рис. 7.8.

тоту возникла ошибка lAfl>Af2, то, вследствие малости сигнала Uy, исполнительный двигатель работать не будет. В таких случаях уменьшение расстройки обеспечивается с помощью схемы ручной подстройки частоты.

Если расстройка Д/<;Д/2, то ] t/y > f/y „„„ и исполнительный двигатель будет отрабатывать сигнал ошибки и подстраивать магнетрон. При Af = const в процессе подстройки рабочая точка на статической характеристике (рис. 7.7) перемещается из положения А{В) в положение C{D). При этом U



сначала возрастает до f/умакс, а затем убывает до 6у„„„. Напряжение f/yyiiH определяет значение статической ошибки Afer, величина которой может быть оценена методами теории автоматического регулирования [9, 24].

Если же в процессе работы расстройка Af будет непрерывно возрастать, то при A/>Afi возможен срыв слежения. Это объясняется следующими обстоятельствами. Статическая характеристика исполнительного двигателя имеет области ограничения 1I < и, следовательно, дальнейшее увеличение I f/y I > f/y макс не приведет к увеличению скорости вращения вала двигателя. Поэтому при достижении рабочей точкой положения E(F) на статической характеристике возникает критическая ситуация. Дальнейшее увеличение расстройки >Afi приводит к уменьшению значения Uy и, в свою очередь, к уменьшению скорости вращения вала двигателя. Возможности системы по ликвидации возникшей расстройки ухудшаются и наступает срыв слежения. Таким образом, величина расстройки ±Afi, соответствующая точкам статической характеристики Е п F, определяет полосу удержания 2А/уд системы АПЧМ. Поскольку система АПЧМ является астатической первого порядка, то увеличение расстройки Af возможно лишь при непрерывном возрастании скорости изменения частоты/,,р. Очевидно, что при изме-нин промежуточной частоты во времени, расстройка Af представляет собой жшампческую ошибку системы.

7.2.;i. краткий анализ элементов системы

Построение конкретной реализации системы, удовлетворяющей предъявляемым требованиям, связано во всех случаях с выбором основных ее параметров и функционально необходимых элементов.

Для системы АПЧМ обеспечение допустимого значения динамической ошибки зависит от правильного выбора порядка астатизма и коэффициента передачи системы в разомкнутом состоянии Ло- При изменении (а следовательно, и Др) в соответствии с соотношением (7.16) динамическая ошибка системы в у/становивше.мся режи.ме может включать две составляющие

A/ycT=C,/,o + Ci, (7.22)

где Со, Ci - коэффициенты динамической ошибки [9, 24].

Исходя из (7.22) можно заключить, что для системы АПЧМ .достаточным является астатизм первого порядка, потому что

в этом случае Со = 0, а Ci==-- ~ [9, 24].





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98