Исследование типовых радиотехнических звеньев систем радиоавтоматики
Исследование амплитудно-частотных характеристик типовых радиотехнических звеньев систем радиоавтоматики. Определение переходных характеристик типовых радиотехнических звеньев систем радиоавтоматики. Рассмотрение схем, передаточных функций звеньев.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.01.2022 |
| Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМЫХ ТИПОВЫХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ
- 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И ИХ АНАЛИЗ
- 3.1) Пропорциональное звено
- 3.2) Апериодическое звено
- 3.3) Интегрирующее звено
- 3.4) Дифференцирующее звено
- 3.5) Форсирующее звено
- 3.6) Колебательное звено
- ВЫВОДЫ
ВВЕДЕНИЕ
Целью работы по исследованию типовых радиотехнических звеньев является исследование:
· амплитудно-частотных характеристик типовых радиотехнических звеньев систем радиоавтоматики;
· переходных характеристик типовых радиотехнических звеньев систем радиоавтоматики.
Объектами исследований являются следующие типовые радиотехнические звенья:
· пропорциональное (безынерционное);
· апериодическое;
· интегрирующее;
· дифференцирующее;
· реальное дифференцирующее (форсирующее);
· колебательное.
1. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМЫХ ТИПОВЫХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ
Электрические принципиальные схемы,исследуемых радиотехнических звеньев, представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1-Схемы, передаточные функции звеньев
|
№ ТРЗ |
Тип звена |
Схема |
Передаточная функция, АЧХ, ФЧХ, переходная функция |
|
|
1. |
;; |
|||
|
2. |
;;; . |
|||
|
№ ТРЗ |
Тип звена |
Схема |
Передаточная функция, АЧХ, ФЧХ, переходная функция |
|
|
3. |
;. |
|||
|
4. |
;. |
|||
|
5. |
;;;. |
|||
|
6. |
;;;;. |
Примечание:коэффициент передачи пропорционального звена во всех случаях определяется выражением ; все типовые звенья содержат пропорциональное звено, с коэффициентом усиления k.
Величины номиналов, исследуемых типовых радиотехнических звеньев приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2-Значения элементов типовых звеньев
№п/п |
Варьируемые элементы типовых звеньев |
|||||||||
|
R1, Ом |
R2, кОм |
R3, кОм |
R4, МОм |
R5, Ом |
C1, нФ |
C2, мФ |
C3, нФ |
L1, мГн |
||
|
16 |
750 |
3,7 |
35 |
1,3 |
13 |
180 |
1,333 |
2 |
1,25 |
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И ИХ АНАЛИЗ
Для моделирования схем воспользуемся симулятором цепей с графическим пользовательским интерфейсом Qucs.Программный продукт Qucsпредназначен для моделирования и анализа характеристик, происходящих в аналоговых и цифровых устройствах. Он способен выполнять различные виды моделирования (например, на постоянном токе, S-параметров и т.д.). При моделировании сложных схем программа позволяет использовать работу с подсхемами.
Экспериментальные графики звеньев приведены ниже (рис. 3.1.1 -3.6.2). радиотехнический амплитудный частота передаточный
2.1) Пропорциональное звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.1.1 -Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика пропорционального звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.1.2 -Временная характеристика пропорционального звена
2.2) Апериодическое звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.2.1 - Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика апериодического звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.2.2 - Временная характеристика апериодического звена
3.3) Интегрирующее звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.3.1 - Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика интегрирующего звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.3.2 - Временная характеристика интегрирующего звена
3.4) Дифференцирующее звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.4.1 - Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика дифференцирующего звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.4.2 - Временная характеристика дифференцирующего звена
3.5) Форсирующее звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.5.1 - Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика форсирующего звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.5.2 - Временная характеристика форсирующего звена
3.6) Колебательное звено
Исследование в частотной области
Рисунок 3.6.1 - Логарифмическая амплитудно- и фазочастотная характеристика колебательного звена
Исследование во временной области
Рисунок 3.6.2 - Временная характеристика колебательного звена
Таблица 3.1 - Результаты исследования типовых звеньев
№п/п |
Показатели качества |
Результаты моделирования |
||
|
Теория |
Эксперимент |
|||
|
Пропорциональное звено |
||||
|
1. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
20,39 |
20,4 |
|
|
2. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
0 |
-5,66 |
|
|
3. |
Сопрягающая частота, кГц |
- |
1,33 |
|
|
4. |
Резонансная частота, кГц |
- |
- |
|
|
5. |
Величина перерегулирования |
0 |
0 |
|
|
Апериодическое звено |
||||
|
6. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
20.39 |
20,4 |
|
|
7. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
-5,561 |
-5,52 |
|
|
8. |
Сопрягающая частота, кГц |
1,2018 |
1,19 |
|
|
9. |
Резонансная частота, кГц |
- |
- |
|
|
10. |
Величина перерегулирования |
100% |
100% |
|
|
Интегрирующее звено |
||||
|
11. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
4,15 |
4,32 |
|
|
12. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
-6,021 |
-6,4 |
|
|
13. |
Сопрягающая частота, кГц |
0,0014717 |
0,00158 |
|
|
14. |
Резонансная частота, кГц |
- |
- |
|
|
15. |
Величина перерегулирования |
- |
- |
|
|
Дифференцирующее звено |
||||
|
16. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
0 |
20,4 |
|
|
17. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
6,021 |
-5,67 |
|
|
18. |
Сопрягающая частота, кГц |
- |
133 |
|
|
19. |
Резонансная частота, кГц |
- |
- |
|
|
20. |
Величина перерегулирования |
- |
100% |
|
|
Реальное дифференцирующее звено |
||||
|
21. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
20,4 |
||
|
22. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
12,041 |
-6,09 |
|
|
23. |
Сопрягающая частота, кГц |
- |
133 |
|
|
24. |
Резонансная частота, кГц |
- |
- |
|
|
25. |
Величина перерегулирования |
- |
100% |
|
|
Колебательное звено |
||||
|
26. |
Коэффициент усиления, k, дБ |
71,746 |
53,9 |
|
|
27. |
Наклон ЛАЧХ, дБ/октаву |
-16,78 |
-18,44 |
|
|
28. |
Сопрягающая частота, кГц |
101,12 |
102 |
|
|
29. |
Резонансная частота, кГц |
99,499 |
100 |
|
|
30. |
Величина перерегулирования |
87.908% |
97,86% |
ВЫВОДЫ
В процессе выполнения лабораторной работы были исследованы все типовые радиотехнические звенья ТРЗ, представленные в таблице 2.1. Используя пакет Mathcad, были определены теоретические параметры для данных ТРЗ, которые были внесены в таблицу 3.1. На рисунках 3.1.1 - 3.6.2 представлены все графики АЧХ и ФЧХ, ПХ смоделированных схем. Используя данные графики, были определены экспериментальные характеристики исследуемых АЧХ и ФЧХ, ПХ и внесены в таблицу 3.1.
Анализируя собранные в ходе работы данные в таблице 3.1, можно сделать вывод, что теоретические данные хорошо согласуются с экспериментальными за исключением пропорционального, дифференцирующее и форсирующего звеньев. Эти различия связаны с тем, что в математических выражениях рассматриваются идеальные модели этих звеньев (таблица 2.1), а в смоделированной схеме имеем дело с «реальными» элементами (конкретно в нашем исследовании за это отвечает операционный усилитель, для которого прописаны физические ограничения). Грубо говоря в реальной жизни, мы не будем иметь идеальных R,L,C-элементов и усилителей, которые смогут с ростом частоты бесконечно поднимать напряжение (мощность).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристики пропорционального звена. Методы математического описания линейных систем. Достоинство переходных характеристик по сравнению с другими математическими методами. Преимущества частотных характеристик звеньев в логарифмическом масштабе.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 05.04.2015Оценка динамических характеристик типовых звеньев и их соединений с использованием Simulink. Анализ последовательного соединения 2-х типовых звеньев, ступенчатого сигнала, кривых переходных процессов. Последовательное соединение двух инерционных звеньев.
лабораторная работа [938,6 K], добавлен 06.12.2012Исследование взаимосвязей между параметрами типовых динамических звеньев и их характеристиками. Оценка влияния изменения постоянной времени и коэффициента демпфирования на характер переходного процесса. Определение параметров звеньев первого порядка.
лабораторная работа [805,8 K], добавлен 06.04.2016Определение передаточных функций системы по управляющему сигналу и по помехе для системы радиоавтоматики. Построение логарифмических и графических амплитудно-фазовых, амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик разомкнутой системы радиоавтоматики.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 02.01.2009Моделирование переходных процессов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Спектральные преобразования входных и выходных сигналов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Расчет и исследование электрических фильтров второго порядка.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 24.06.2013Изучение типовых звеньев, применяемых в САУ: усилительных, интегрирующих, дифференцирующих, апериодических, колебательных, форсирующих первого и второго порядка. Амплитуда выходного сигнала. Расчет сочетания дифференцирующего и колебательного звеньев.
контрольная работа [202,2 K], добавлен 02.12.2010Математические модели сообщений, сигналов и помех. Основные методы формирования и преобразования сигналов в радиотехнических системах. Частотные и временные характеристики типовых линейных звеньев. Основные законы преобразования спектра сигнала.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.01.2013Задание звена в командном окне. Амплитудно-частотная характеристика звена, его передаточная функция и дифференциальное уравнение. Исследование безинерционного, инерционного звена первого порядка, интегрирующего идеального дифференцирующего реального.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 17.01.2013Временные и частотные характеристики основных типов динамических звеньев. Свойства переходной и весовой функции. Способы экспериментального определения неизвестных параметров звеньев по их временным характеристикам. Параметры колебательного звена.
лабораторная работа [835,6 K], добавлен 27.03.2016Определение характеристик в корневой, временной и частотной областях последовательного соединения устойчивых апериодических звеньев первого порядка. График асимптотической ЛАЧХ соединения. Влияние звеньев на длительность затухания переходного процесса.
лабораторная работа [651,2 K], добавлен 22.11.2012Нахождение аналитических выражений для частотных характеристик линейных систем автоматического управления. Построение при помощи компьютерной программы частотных характеристик задания. Использование заданных вариантов параметров динамических звеньев.
курсовая работа [161,1 K], добавлен 05.04.2015Способы совершенствования помехозащищенных радиотехнических систем (РТС), анализ их основных характеристик и параметров. Методы повышения скрытности РТС, их устойчивости к преднамеренным помехам. Оценка эффективности предлагаемых технических решений.
дипломная работа [559,5 K], добавлен 17.04.2015Динамические характеристики типовых звеньев и их соединений. Оценка устойчивости системы по критерию Гурвица, Михайлова, Вишнеградова. Определение устойчивости по корням характеристического уравнения. Главные правила соединения динамических звеньев.
контрольная работа [553,9 K], добавлен 21.06.2014Классификация структур радиотехнических систем. Методы исследования структурной надежности радиотехнических систем. Исследования структурной надежности радиотехнических систем методом статистического моделирования. Расчет себестоимости, охрана труда.
дипломная работа [618,6 K], добавлен 31.10.2010Введение в теорию частотных фильтров. Определение постоянных времени, передаточных функций системы. Нахождение частотных характеристик. Расчёт коэффициентов усиления корректирующих звеньев. Определение устойчивости САР. Построение активных характеристик.
курсовая работа [159,8 K], добавлен 26.12.2014Виды автоматизированного регулирования оптических дисковых систем. Передаточные функции звеньев. Характеристика сигнала расфокусировки, полученного методом ножа Фуко. Расчёты передаточных функций звеньев и функций замкнутой и разомкнутой системы.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.01.2011Способность радиотехнической системы функционировать с заданным качеством в условиях радиоэлектронного противодействия. Обоснование необходимости использования и совершенствования помехозащищенных радиотехнических систем, сущность их скрытности.
курсовая работа [302,3 K], добавлен 09.10.2013Состав частотных и логарифмических частотных характеристик. Частотные характеристики апериодического, интегрирующего, колебательного и идеального дифференцирующего звеньев. Уравнение динамических свойств колебательного и апериодического звеньев.
контрольная работа [16,2 K], добавлен 06.10.2015Понятия амплитудной и фазовой частотных характеристик и формулы для их определения. Расчет частотной передаточной функции для инерционного, колебательного, интегро-дифференцирующего, идеального и реального интегрирующих звеньев и устройств регулирования.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 06.06.2016Нахождение по заданной структурной схеме и известным выражениям для передаточных функций динамических звеньев передаточной функции. Исследование устойчивости системы, проведение ее частотного анализа и преобразования, расчет переходных процессов.
курсовая работа [302,7 K], добавлен 13.05.2009
