Фрагмент для ознакомления
1
Содержание
Введение 2
1 Выбор структурной схемы 4
1.1 Анализ системы ФАПЧ структурной схемы 5
2 Передаточные функции системы 8
3 Расчёт коэффициента передачи системы и постоянной времени её составляющей 11
4 Частотные характеристики системы: ЛАХ, ЛФХ 19
5 Переходной процесс в системе ФАПЧ 24
6 Разработка электрических схемы ФД и ФНЧ 28
Заключение 33
Список используемой литературы 34
Фрагмент для ознакомления
2
Представим фильтр нижних частот в виде двух непрерывно соединенных звеньев - вынужденного с постоянной времени T2 и инерционного с постоянной времени T1. Тогда его передаточная функция равна [9]:
, (2.1)
Передаточная функция фазового детектора по определению имеет вид [9]:
, (2.2)
Генераторы и элементы управления настраиваются в зависимости от поставленной задачи в виде безынерционных звеньев, тогда их передаточные функции имеют следующий вид [9]:
, (2.3)
Поскольку все звенья цепи соединены последовательно, функция перевода системы FAP4 в разомкнутое состояние имеет вид [9]:
где:
, (2.4)
K - Коэффициент передачи системы ФАПЧ;
- Постоянная времени фазового детектора;
и - Постоянная времени фильтра нижних частот.
По определению, передаточная функция замкнутой системы определяется следующим уравнением [10]:
, (2.5)
где Wp(p) - передаточная функция открытой системы. Таким образом, передаточная функция закрытой системы ФАПЧ равна [10]:
, (2.6)
Найдем передаточную функцию по системной ошибке. Из определения это выглядит следующим образом [11]:
В данном случае [11]:
3 Расчёт коэффициента передачи системы и постоянной времени её составляющей
Воспользуемся критерием Гурвица для выбора коэффициента передачи системы и постоянной времени ее компонентов, которые отвечают техническим требованиям системы и условиям стабильности.
Стабильность характеризует способность системы возвращаться к равновесию после исчезновения внешних сил, которые вывели систему из этого состояния.
Следовательно, жизнеспособной является только устойчивая система. Устойчивость линейной системы определяется ее свойствами и не зависит от эффекта воздействия.
Чтобы оценить устойчивость системы, мы используем критерий Гурвица. Требуется составить матрицу Гурвица из коэффициентов характеристического уравнения. Для этого характеристическое уравнение записывается в виде [12]:
Для системы РГК Крабик-М:
Чтобы построить матрицу Гурвица, используем следующий порядок: в левом верхнем углу матрицы записывается коэффициент ap-1, а по главной диагонали - коэффициент с низким индексом в порядке убывания от ap-1 до a0. Столбцы суммируются вверх и вниз от каждого элемента по диагонали так, чтобы индекс увеличивался сверху вниз. Нули ставятся вместо коэффициентов, индекс которых меньше нуля или больше n.
Тогда для системы ФАПЧ матрица Гурвица выглядит следующим образом [13]:
, (3.1)
Условие устойчивости:
1). >0,
2). >0
3). , поэтому:
1 условие выполнится при любых значениях постоянной времени Т1 и ТФД. 2 условие выполнится при [13]:
Фрагмент для ознакомления
3
Список используемой литературы
1. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В. С. Шебшаевич [и др.] // под ред. П. П. Дмитриева, В. С. Шебшаевича. М. : Радио и связь, 1982. 272 с.
2. Алешечкин А. М. Определение угловой ориентации объектов по сигналам спутниковых радионавигационных систем : Монография/Сиб. пер. ун-т, Красноярск. 2014. 176 с.
3. Фазовращатели, калибраторы фаз, стандарты фазового сдвига, измерения фаз в радионавигации : монография / В. М. Сапельников [и др.]. 2-е изд., доп. Уфа : РИЗ УГНТУ, 2014. 275 с.
4. Бондаренко В. Н., Кокорин В. И. Широкополосные навигационные системы с шумоподобными частотно-управляемыми сигналами. Ново-Сибирь : Наука, 2011. 260 с.
5. Кокорин В.И. Радионавигационные системы и оборудование : учебное. Учебное пособие. Красноярск : ИПЦ, 2006. 175 с.
6. Направления модернизации радиогеодезического комплекса "Крабик-БМ"/ П. А. Лопардин [и др.]// Системы связи и радионавигации: сб. тр. Все. нух.-техно. конф. Красноярск : ОАО "АЭС
"Радиосвязь", 2014. стр. 114-115.
7. Алешечкин А.М., Бондаренко В.Н., Кокорин В. И. Основные направления развития радионавигационного оборудования в Красноярском государственном техническом университете / / Университетские новости. Радиоэлектроника. 2007. № 5. С. 62-73.
8. Высокоточная радионавигационная система для морских потребителей / А. М. Алешечкин [и др.] // Гироскопия и навигация. 2004. № 2. С. 5-12.
9. Алешечкин А.М., Кокорин В.И. Радионавигация - система определения точных геолого-разведочных и горных координат// Вестник Маркшейдера. 2003. № 2. С. 54-57.
10. Алешечкин А. М. Вероятность правильного устранения неоднозначности в фазовой радионавигационной системе "Крабик"// Гироскопия и навигация. 2009. № 3. С. 74-82.
11. Алешечкин А. М. Повышение надежности оценок параметров радионавигации в радионавигационных системах с фазодатчиками // Дата и системные данные. 2009. № 7. С. 25-29.
12. Д. С., Алешечкин А. М. Использование морской радионавигационной системы "Кра-бик" для координации действий на суше// Чтение : материалы XVII в. Меж- Дунар. научный. конф., посвящение. общее хранилище. проектирование ракетно-космического комплекса. академические системы. М. Ф. Решетнева : в 2 часа / под общей редакцией Ю. Ф. Решетнева. Ю. Логинова ; Сиб. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. Часть 1. с. 157-159.
13. Исследование методов определения относительных координат группы объектов / А. М. Алешечкин [и др.] // Вестник СибГАУ. 2013. Из. 3(49). стр. 114-118.
14. Гейман В.Н., Алешечкин А.М. Используют дальномерную радионавигационную систему для обеспечения посадки вертолетов [электронное устройство] // Современные проблемы радиоэлектроники : Наука. тр. / наука. ред. С. П. Панько ; отв. для изд. А. А. Левицкого ; Сиб. пер. и др.т. Электрон. Дан. 32 МБ. Красноярск, 2014. С. 223-227.
15. Алешечкин А.М., Гейман В. Н. Вертолетная система // Актуальные проблемы исследований в области авионики: теория, техническое обслуживание, разработка: докторские диссертации. Все. научный.-практика. конф. "Воздушные ворота". Воронеж. 2013. с. 87-88.
16. Zynq-7000 All Programmable SoC Technical Reference Manual [Электронный ресурс]. UG585 (т. 1.10). 2015. 23 февраля. URL: http://www.xilinx . com/support/documentation/user_guides/ug585-Zynq-7000- TRM.pdf, (дата редактирования: 01.04.2015).
17. Руководство для разработчиков программного обеспечения Zynq-7000 для всех программируемых программных продуктов SoC [Электронный ресурс]. UG821 (т. 10.0). 2015. 10 марта. URL: http://www.xilinx.com / поддержка/ документация/user_guides/ug821-zynq-7000- swdev.pdf, (дата редактирования: 01.04.2015).
18. Алешечкин А. М. Учет скорости прохождения сигнала в морском радиопозиционировании // Материалы 17–й Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам (31 мая - 02 июня 2010 г., Санкт-Петербург) / Государственный исследовательский центр Российского федерального концерна "КСРИ Электроприбор", АО. Спб., 2010. с. 276-278.
19. Агафонников А. М. Фазовые радиогеодезические системы для морских исследований. М. : Наука, 1979. 164 с.
20. Международный стандарт ИЭК 61162-1:2000. Оборудование и системы морской навигации и радиосвязи – цифровые интерфейсы. Часть 1. Один говорящий и несколько слушателей [Морское навигационное и радиотехническое оборудование и системы]. Международная электротехническая комиссия, 2000. 129 стр.
21. Шлее М. Qt. Профессиональное программирование на C ++. Спб. : БХВ-Петербург, 2005. 544 с.
