4.2.4 Временные дискриминаторы

Временные дискриминаторы предназначены для измерения временных рассогласований между отраженными от цели и зондирующими импульсами и преобразования рассогласования в пропорциональное значение напряжения. Принцип работы временного дискриминатора рассмотрен в разделе 2.5, поэтому мы только проведем анализ связи выходного сигнала дискриминатора с входным сигналом, которым является временное рассогласование t (рис. 2.18). Временное рассогласование равно разности времени задержки следящих импульсов t_и.

Во временном дискриминаторе вырабатываются два импульса, длительности которых определяются выражениями (2.24). После сглаживания этих импульсов образуется усредненная разность напряжений

, (4.0)

где U₀ – амплитуда импульсов.

Выражение (4.12) справедливо при условии, что . Принапряжениеu_вд уменьшается и при становится равным нулю (рис. 4.7).

Рис. 4.7  Дискриминационная характеристика временного

дискриминатора

Система работает в условиях действия помех, поэтому при анализе их влияния на качественные характеристики системы необходимо учитывать нелинейную характеристику дискриминатора.

4.2.5 Исполнительные устройства

В системах РА используются различные исполнительные устройства, предназначенные для регулирования электрических сигналов, в качестве исполнительных устройств в системах РА используются электронные приборы. Для управления механическими устройствами используются электрические двигатели постоянного или переменного тока.

Качество работы исполнительного устройства определяется его регулировочной характеристикой. Регулировочная характеристика (РХ) – это зависимость управляемого параметра исполнительного устройства от управляющего воздействия.

В системах АРУ устройством управления являются усилители с изменяемым коэффициентом усиления, а управляемым параметром – коэффициент усиления (рис. 4.8, а). В системах ФАПЧ исполнительным устройством – генератор, а управляемый параметр – частота генерации (рис. 4.8, б).

Рис. 4.8  Регулировочные характеристики регулируемых усилителей (а)

и генераторов (б)

Аналитически РХ регулируемых усилителей и генераторов в пределах может быть представлена в виде [5]

, (4.0)

, (4.0)

где S_у – крутизна РХ, определяемая на середине линейного участка ().

Таким образом, основными параметрами РХ электронных приборов являются:

1. крутизна регулирования S_у;

2. диапазон управляющих воздействий ;

3. глубина регулирования q.

В регулируемых усилителях глубина регулирования оценивается отношением

,

а в перестраиваемых генераторах отношением

.

В системах управления антеннами РЛС используются электрические двигатели постоянного и переменного тока (рис. 4.9, а), электромагнитные порошковые муфты и другие устройства. При использовании двигателя постоянного тока, работающего на некоторую нагрузку (Н), на обмотку возбуждения подается постоянное напряжение с источника постоянного тока и на обмотку якоря (Я) подается управляющее напряжение с усилителя мощности. Напряжение на обмотке якоря является входным сигналом двигателя, а угол поворота якоря выходным сигналом двигателя. Зависимость частоты вращения якоря  двигателя от входного напряжения и называют регулировочной характеристикой (рис. 4.9).

а)

б)

Рис. 4.9  Схема (а) и регулировочная характеристика (б)

электрического двигателя постоянного тока

Передаточная функция двигателя определяется следующим выражением:

, (4.0)

где (p) – преобразование Лапласа для угла отклонения якоря; U(p) – преобразование Лапласа для отклонения напряжения на обмотке якоря от установившегося значения.

Коэффициент передачи k_дв и электромеханическая постоянная времени T_м двигателя определяются опытным путем. Для нахождения коэффициента передачи необходимо снять регулировочную характеристику, угол наклона касательной к которой, проведенной в точке, соответствующей установившемуся режиму работы двигателя, позволяет найти коэффициент передачи.

Для измерения электромеханической постоянной времени T_м необходимо снять осциллограмму изменения частоты вращения двигателя при скачкообразном изменении напряжения на обмотке якоря. Для этого нужно зарегистрировать напряжение с какого-либо датчика частоты вращения, механически соединенного с якорем двигателя. Время, в течение которого частота вращения двигателя изменится на значение, равное 0,63 от установившегося значения, равно электромеханической постоянной времени.

Передаточные функции электрических двигателей переменного тока также описываются выражением (4.15). Исполнительные устройства с электромагнитными муфтами рассмотрены в [6].