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
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 |
|
" "За— р 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