5.5. Обобщенные функциональные и структурные схемы радиотехнических следящих систем

Радиотехнические следящие системы имеют много общего, поскольку осуществляют слежение за тем или иным параметром радиосигнала.

Аналогия процессов регулирования, протекающих в радиотехнических следящих системах, позволяет составить их обобщенные функциональную и структурную схемы.

Обобщенная функциональная схема радиотехнической следящей системы показана на рис. 5.20.

В схеме приняты обозначения: Дис - дискриминатор; ГОС - генератор опорных сигналов; Ф  фильтр. На одном из входов дискриминатора действует процесс

u_вх(t)=u_c (t,)+ u_ш(t),

где u_c(t,)  полезный сигнал, за параметром (t) которого ведётся слежение; u_ш(t)  шум.

u _вх(,) u_д(t)

Дис Ф

u_оп(t,у) u_ф(t)

ГОС

Рис. 5.20

На второй вход дискриминатора поступает опорный сигнал u_оп(t,у), зависящий от оценки у(t) отслеживаемого параметра (t), сформированной в процессе слежения. Вид опорного сигнала определяется типом следящей системы. Во временном автоселекторе опорным сигналом является последовательность стробирующих импульсов, в системе ФАП  напряжение подстраиваемого генератора.

В дискриминаторе входной сигнал u_вх(t) подвергается нелинейному преобразованию, в результате которого формируется напряжение, зависящее от ошибки слежения x=у. Зависимость F(x) математического ожидания выходного напряжения от ошибки слежения x называют дискриминационной характеристикой (ДХ).

Выходное напряжение дискриминатора u_д(t) содержит флюктуационную составляющую (t,x), зависящую от ошибки слежения х. Напряжение u_д(t), снимаемое с выхода дискриминатора (рис. 5.20), проходит через фильтр и воздействует на ГОС, изменяя

соответствующий параметр (фазу, частоту, временное положение) опорного сигнала.

Обобщённая структурная схема радиотехнической следящей системы, отображающая процесс автоматического слежения за параметром сигнала показана на рис.5.21.

Рис.5.21

В схеме приняты следующие обозначения:

МЭД - математический эквивалент дискриминатора;

(t)  задающее воздействие (отслеживаемый параметр сигнала);

у(t)  управляемая величина (частота ПГ, положение следящих импульсов), являющаяся оценкой отслеживаемого параметра;

х  ошибка слежения.

МЭД отображает формирование выходного напряжение дискриминатора, зависящего от ошибки слежения.

МЭД состоит из устройства сравнения (t) и у(t), безынерционного нелинейного звена F(x) и сумматора, на вход которого подаётся флюктуационное напряжение (t,x).

Звено с ОКП К(р) описывает преобразование выходного напряжения U_д(t) дискриминатора (рис. 2.21), происходящее в фильтре и генераторе опорных сигналов.

ОКП К(р) зависит от ОКП фильтра К_ф(р), типа и параметров управляемого генератора опорных сигналов. В системе ЧАП К(р)= К_ф(р)S_р,.

В системе ФАП: К(р)= К_ф(р)S_р/р,

где 1/р - оператор интегрирования, учитывает переход от частоты ПГ к его фазе.