Файл: Кондратьев, С. Л. Применение метода функционального моделирования для оценки помехоустойчивости систем связи.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 76

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

представлена временным оператором, воздействующим на сиг­ нал в виде функции времени. Таким оператором, осуществляю­ щим преобразование импульсного процесса, будет импульсная характеристика линейной инерционной системы.

/ёяератор и/ума

2.

\Линейная MO/ieSa/пельмая'

[система! и система о&рал ной сРязи

Система абтоматичеслог^ смещения

Нелинейный элемент

Е

I1 »' I

I 5 *

X

Блок памяти

Блок построения z(.ti)=f)(tiycos<*>(ti)

1

Коррелометр X(z)

Блок uHmeepatyfuHeso пррoSperiofirHtai

4 1

Рис. 3.5.

Учитывая существующие сложности экспериментального сня­ тия импульсных характеристик, определим их теоретическим путем. В соответствии с рис. 3.66, «а котором представлена схема линейной инерционной системы трехточечной схемы авто­ генератора с емкостными связями, зависимость между импульс­ ными воздействием на входе этой системы и реакцией h(t) на выходе может быть описана линейным дифференциальным уравнением:

d'h(t)

\LC'LCS , n I

,

L\i

d

h(t)

1_ГГ_ — Z. СоС5 dt3

3

 

 

2

 

1

 

 

 

 

96

dh (i) dt

i [ - R ? + t + 1 + i - t - ] * < ' ) + m c : i f t ' « * - < 3 - 3 - 1 )

Рнс. 3.6.

Из (3.3.1), пользуясь операторным методом, можно опреде­

лить импульсную характеристику:

где а, р, f и 8—корни уравнения

 

 

(3.3.3)

7 Зак. 802.

!

37


десь:

b.—LC9C,2^3!

 

 

LC4

+C2

 

 

 

 

+ C3 ; (3,3.4)

 

 

 

Rc

,

1

Г /?(«>)

c3 f 1-

1

RiRfii

Если аппроксимировать действующий на входе линейной си­ стемы временной процесс последовательностью примыкающих импульсов одинаковой длительности At, то можно, воспользо­ вавшись «методом интеграла наложения», определить выходной процесс в виде функции времени:

(3.3.5)

k-0

которая тем точнее будет отражать выходной процесс uBUX{t), чем меньшей длительности д£ аппроксимирующие импульсы.

Если воздействие на входе линейной инерционной системы представлено спектром в виде:

" в х

( 0 = 2

иь c o s

(<»*'+?*).

(3.3.6)

то спектр реакции на

выходе

этой

системы:

 

л

 

 

 

 

"вых (0 = 2

W W

COS W + « P * + * W L

(3.3.7)

*-1

 

 

 

 

где K(<ok) и Ф (o)f t )—значения амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик линейной инерционной системы на частотах шй.

3.3.2.Определение критериев подобия для некоторых типов автогенераторов

Важное значение при моделировании имеет не только рас­ смотрение степени подобия модели и оригинала автогенератора, но и определение степени подобия оригиналов различных типов автоколебательных систем. Если будет установлено подобие


нескольких типов автогенераторов между собой, то это позволит распространить результаты исследования модели, подобной од­ ному из оригиналов, на все другие оригиналы, подобные пер­ вому.

Рассматриваемый в настоящей работе класс автогенераторов может быть реализован в ряде различных вариантов, отличаю­ щихся друг от друга типом нелинейного элемента (лампа, тран­ зистор, туннельный диод и др.), видом обратной связи (транс­ форматорная, автотрансформаторная или емкостная), типом об­ ратной связи (внешняя или внутренняя).

Как указывалось ранее, подобие нелинейных элементов обес­ печивается тождественностью их нелинейных и фазо-частотных характеристик в рабочей области изменения входных сигналов. Поэтому автогенераторы на лампах и транзисторах не могут рассматриваться полностью подобными автогенераторам на тун­ нельных диодах, так как здесь нет подобия нелинейных элемен­ тов и обратных связей.

Независимо от типа нелинейного элемента возможно приме­ нение одного из трех вариантов линейных колебательных систем, которые отличаются видом обратной связи, осуществляемой в автогенераторе. На рис. 3.6 представлены схемы этих вариантов линейных колебательных систем: а) схема с трансформаторной обратной связью, б) схема, емкостной трехточки и в) схема авто­ трансформаторной трехточки. Для того, чтобы решить вопрос о степени подобия автоколебательных систем, построенных по этим схемам, необходимо определить, подобны ли они между собой. Составим для каждой схемы интегродифференциальные уравнения, которыми будут связаны между собой через пара­ метры схемы ток на входе i и напряжение на выходе и.

Для схемы с трансформаторной обратной связью йнтегродиф-

ференциальное уравнение может быть представлено в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

LnC0

_ da L J I f

 

 

 

/?0С„

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

( з.3.8а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

схемы

емкостная

трехточка

 

 

 

 

.-_

^ 8

da

 

^

 

~ d

d*u

 

^

 

~

d*u

1 _ 1 ^ - 1 , i

 

 

c ^

' 4 t ^

 

 

i r

 

 

d

F '

"с7~"сГ ' c7 c

1

 

 

 

L

 

u

 

 

+ 1 <

 

z

 

 

 

2

+w 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.3.86)

 

 

для

схемы

автотрансформаторная

трехточка

 

-j-j-^^

udt-dt-dt,

Z 0 = ^ + Z a + Z a .

(3.3.8в)

7*

 

 

99



Воспользуемся методом определения критериев подобия по имеющимся интегродифференциальным уравнениям, для чего приведем каждое из уравнений (3.3.8) к безразмерному виду и получим критериальные уравнения:

для схемы с трансформаторной связью

 

схемы

и

М

 

 

•1;

(3.3.9a)

для

Ro^o

Ro^o

RJ

 

емкостная трехточка

 

 

(3.3.96)

 

 

I

t*

t

fi0t

•1;

 

 

л RQC2C3

R0C0

для схемы автотрансформаторнайi

трехточка

(3.3.9B)

 

 

U

RQ^

RO^O Rot + 1 .

 

Из критериальных уравнений можно получить критерии

подобия:

 

 

связью

 

для схемы с трансформаторной

(3.3.10а)

i_

М

 

 

 

 

 

 

R0t

и

 

 

 

для схемы емкостная трехточка

и

 

(3.3.106)

* " = ¥ ' - ^ - '

**°=1Щ-

R0t

для схемы автотрансформаторная

трехточка

(З.З.Юв)

1_

^•2^-3

> "2в П с

 

" "Зар х

и

г> ft

 

 

 

 

 

и

 

Из сравнения критериев подобия для рассматриваемых ви­ дов схем имеем, что при одинаковых значениях L 0 , R0, С0 в этих схемах:

7 c 2 a = T C 2 f f = T C 2 e = : ; 7 C i ! = 1 d e m,

1 t 3 a = = T C 3 t f : = , t 3 e = ! W 3 : = idem,

а через критериальные уравнения получаем 1 c ia=, r itf=, c ie =1 T i=idem.

Следовательно, при идентичных воздействиях на входе рас­ смотренные схемы колебательных систем подобны.

На основании приведенного можем сделать следующие вы­ воды.

100