Тема 9. Анализ линейных прерывных систем ра

9.1 Основные понятие и определения

Прерывистыми называют системы, у которых ошибка управления определяется лишь дискретными, как правило, равноотстоящими моментами времени, а в промежутках между этими моментами управление осуществляется в соответствии с ранее вычисленными значениями рассогласования.

Существует 2 причины, которые привели к необходимости рассмотрения систем прерывистого регулирования:

1. использование в радиотехнике прерывистых сигналов с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ), широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), время-импульсной модуляцией (ВИМ), кодово-импульсной модуляцией (КИМ);

2. широкое использование цифровой обработки сигналов с дискретизацией по времени и квантованию по уровню.

На структурных схемах систем прерывистого регулирования содержится импульсный элемент (ИЭ)

где ГН – генератор несущей, который вырабатывает последовательность прямоугольных видеоимпульсов

ИМ – импульсный модулятор преобразует один или несколько параметров видеоимпульсов в зависимости от закона модуляции.

Пусть моделированная функция линейно возрастает

1. АИМ-1

П ри АИМ-1 амплитуда импульсов следит за модулирующей функцией, и системы называются импульсными.

2. АИМ-2

При АИМ-2 амплитуда импульса постоянна и совпадает с моделирующей функцией только в начале импульса, и такие системы называют дискретными.

3. ШИМ

При ШИМ модуляции изменяется длительность импульса в зависимости от моделирующей функции.

4. ВИМ

П ри ВИМ модуляции изменяется временное положение импульсов в зависимости от значения моделирующей функции.

5. КИМ

где АЦП осуществляет дискретизацию сигнала по времени и квантование по уровню. Это и есть КИМ модуляция.

Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) преобразует двоичные коды в соответствии с заданным алгоритмом.

ЦАП преобразует двоичные коды в напряжение.

Системы прерывистого регулирования делятся на разомкнутые и замкнутые.

Структурная схема разомкнутой системы имеет вид:

В замкнутых системах импульсный элемент содержится в прямой части ПЧ или в обратной связи:

9.2 Примеры построения систем прерывистого регулирования

9.2.1 Импульсная система апч

Импульсная система АПЧ предназначена для стабилизации частоты, слежения за частотой, демодуляции частотно-моделированных импульсных сигналов.

Функциональная схема имеет следующий вид:

где ВУС – видеоусилитель

ПД – пиковый детектор

УПТ – усилитель постоянного тока

На выходе ЧД сигнал будет иметь следующий вид:

Используется АИМ-1 и поэтому система называется импульсной.

Структурная схема имеет следующий вид:

9.2.2 Дискретная система асд

Дискретная система АСД предназначена для слежения за временным положением импульса.

Функциональная схема имеет следующий вид:

где ИБ – интегрирующий блок.

На выходе сигнал имеет следующий вид:

В системе используется АИМ-2 и поэтому она называется дискретной.

Структурная схема имеет следующий вид: