Підвищення показників якості ітераційних систем фазового автопідстроювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Український науково-дослідний інститут зв'язку

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

05.12.13 - Радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій

Підвищення показників якості ітераційних систем фазового автопідстроювання

Коробко Володимир Васильович

Київ 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Київському інституті зв'язку Української державної академії зв'язку ім. О.С. Попова.

Науковий керівник: Кандидат технічних наук, доцент Беркман Любов Наумівна, зав. кафедрою багатоканального електрозв'язку Київського інституту зв'язку Української державної академії зв'язку ім. О.С. Попова.

Офіційні опоненти: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Лучук Андрій Михайлович, провідний науковий співробітник Українського науково-дослідного інституту зв'язку

Кандидат технічних наук Брицький Олександр Ігорович, нач.відділу об'єднаного інституту при національній академії оборони Міністерства оборони України

Провідна організація - Відкрите акціонерне товариство, науково-виробниче підприємство “САТУРН” Міністерства промислової політики України (м. Київ).

Захист відбудеться 21.12.2000р. об 14год.на засіданні Спеціалізованої вченої Ради К 26.849.01 при Українському науково-дослідному інституті зв'язку за адресою: 03110,Київ-110, вул. Солом'янська,13.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського науково-дослідного інституту зв'язку.

Автореферат розіслано 19.11.2000р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої Ради Михайлов В.Ф.

1. Загальна характеристика роботи

ітераційний фазовий автопідстроювання радіочастота

Актуальність теми та стан питання. Вирішення задач, поставлених перед Державним комітетом зв'язку і інформатизації України і спрямованих на підвищення ефективності використання засобів зв'язку, багато в чому залежить від поліпшення показників якості окремих локальних пристроїв систем зв'язку. До таких пристроїв, зокрема, відносяться системи фазового автопідстроювання.

Системи фазового автопідстроювання (ФАП) знаходять саме широке застосування в техніці зв'язку. Це, зокрема, відстежувальні демодулятори цифрових частотно-модульованих (ЧМ) сигналів, що володіють підвищеною завадостійкістю.

Системи ФАП широко використовуються при демодуляції цифрових ФМ сигналів в частотних синтезаторах, де за допомогою ФАП полегшується вирішення задачі стабільності частоти і спектральної чистоти вихідного коливання; при побудові регенеративних дільників і перемножувачів частоти, де шляхом побудови вузькосмугової замкненої ФАП з опорного сигналу, спотвореного завадами, можна одержати порівняно вільний від джиттера субгармонічний когерентний сигнал; при розробці схем фільтрації спектральної складової сигналу на фоні шумів; при побудові високодобротних і смугових загороджувальних фільтрів з відстежувальною настройкою за середньою частотою; при побудові систем когерентної фазової або частотної модуляції; при управлінні фазованими антенними гратками і побудові когерентних дальномірних систем; у підсилювачах для усунення фазових набігів. Методи фазової синхронізації широко використовуються в системах ІКМ для виділення тактового сигналу безпосередньо з передавальної інформаційної послідовності; в апаратурі передачі даних, а також для стабілізації частоти генератора. Системи ФАП використовуються в приймачах амплітудно-модульованих сигналів; у радіотехнічних приймально-вимірювальних комплексах; для підвищення точності апаратури запису-відтворення інформації на магнітному носії і ін.

Як випливає з вищевикладеного, система ФАП є найпоширенішою в техніці зв'язку. Від показників якості ФАП багато в чому залежить ефективність системи зв'язку, вірність переданої від джерела до одержувача інформації й ін.

Основними показниками ФАП є точність в усталених режимах і швидкодія. Тому тема дисертаційної роботи, присвячена вирішенню задачі поліпшення основних показників якості системи ФАП, особливо актуальна.

Вирішенню проблеми підвищення точності і швидкодії систем ФАП присвячено багато робіт вітчизняних і закордонних учених. Успіхи розвитку теорії систем ФАП пов'язані з іменами таких учених як Белюстина Л.П., Капранов М.В., Артим А.Д., Шахгільдян В.В., Первачев С.В., Кривицький Б.Х., Зайцев Г.Ф., Скляренко С.М., Жоджишський М.І., Вітербі В.Д. та ін.

У відомій літературі рішення задач підвищення точності і швидкодії систем ФАП у класі систем із принципом керування за відхиленням мають істотний недолік, який полягає в тому, що зміна параметрів замкненого контуру системи ФАП у напрямку зменшення фазової похибки призводить до збільшення тривалості перехідного процесу і до зменшення запасу стійкості. Тому при виборі параметрів замкненого контуру системи ФАП необхідно приймати компромісне рішення, що задовольняє необхідним точності й стійкості.

В ряді випадків поліпшення показників якості системи ФАП можна досягнути шляхом запису сигналу в даний момент часу і зчитування його на наступному тактовому інтервалі п раз, але це пов'язано з появою додаткових спотворень, що виникають в пристроях запису-відтворення. Підвищення точності досягається також у системах ФАП гребеневого типу. Проте наявність п гілок для паралельної обробки інформації істотно ускладнює конструкцію системи ФАП.

Застосування адаптивних систем ФАП, що містять канали грубого і точного настроювання, також не вільні від основного недоліку, властивого системам ФАП із принципом керування за відхиленням.

Проте, незважаючи на недоліки, властиві системам ФАП із принципом керування за відхиленням і велику кількість робіт, присвячених їхньому дослідженню, все ж багато важливих практичних питань при застосуванні систем ФАП у техніці зв'язку ще не досліджені.

Практично не досліджені ітераційні системи ФАП, не розроблені методи їхнього структурного синтезу. Не порушені питання побудови багатоконтурних ітераційних систем ФАП у класі систем із управлінням за відхиленням і комбінованих, що містять розімкнені компенсаційні канали управління в основному і додаткових контурах управління. Не вирішена задача побудови оптимальних за швидкодією ітераційних систем ФАП при ступінчастих задавальних діяннях. Не розглянуті особливості побудови цифрових ітераційних систем ФАП при урахуванні нелінійності, параметричних і зовнішніх збурень.

Метою дисертаційної роботи є розробка нових структур ітераційних систем ФАП із управлінням за відхиленням і комбінованих при детермінованих і випадкових діяннях.

При цьому вирішуються наступні задачі:

- розробка нових структур неперервних і цифрових ітераційних систем ФАП із принципом управління за відхиленням й аналіз їх характеристик точності при детермінованих і випадкових діяннях;

- розробка методики синтезу багатоконтурної ітераційної системи ФАП з умови підвищення порядку астатизму;

- розробка нових структур ітераційних комбінованих систем ФАП із розімкненими каналами управління в основному і додатковому контурах управління;

- розробка нових структур оптимальних за швидкодією ітераційних систем ФАП із комбінованим управлінням;

- розробка способів компенсації впливу зовнішніх і параметричних збурень в ітераційній системі ФАП;

- розробка способів компенсації впливу нелінійностей на точність ітераційної системи ФАП.

Методи дослідження. При розробці і дослідженні ітераційних систем використані такі методи: методи моделювання на аналогових і цифрових ЕОМ; спектральний і операторний методи рішення неоднорідних диференціальних рівнянь; теорія інваріантності; методи теорії випадкових процесів; методи оптимального управління.

Наукова новизна. Наукова новизна результатів дисертаційної роботи полягає в розробці:

-нових структур ітераційних систем із управлінням за відхиленням;

-нових структур ітераційних комбінованих систем ФАП;

-методик синтезу багатоконтурних ітераційних систем ФАП із управлінням за відхиленням і комбінованих з умови підвищення порядку астатизму при урахуванні умови фізичної реалізації операторів розімкнених компенсаційних каналів;

-нових структур оптимальних за швидкодією комбінованих систем ФАП;

-методики синтезу пристрою управління оптимальних за швидкодією комбінованих ітераційних систем ФАП, що забезпечує оптимальний перехідний процес при ступінчастому задавальному діянні;

-методів компенсації впливу зовнішніх і параметричних збурень на точність ітераційної системи ФАП, а також компенсації впливу нелінійностей.

Вірогідність наукових результатів, висновків рекомендацій обгрунтована результатами експериментальних досліджень та моделюванням на ЕОМ.

Особистий внесок автора. У дисертаційній роботі особисто автором проведені такі наукові дослідження: розробка і дослідження нових структур ітераційних систем фазового автопідстроювання з управлінням за відхиленням і комбінованих; розробка нових структур комбінованих систем ФАП, оптимальних за швидкодією; розробка методик синтезу оператора розімкненого компенсаційного каналу й пристрою управління; розробка способів компенсації впливу зовнішніх і параметричних збурень, а також нелінійностей на точність ітераційної системи ФАП.

В співавторстві з співробітниками кафедри передачі дискретних повідомлень Київського інституту зв`язку УДАЗ ім.О.С.Попова проведені дослідження конкретних ітераційних систем ФАП.

Апробація роботи. Основні теоретичні і практичні результати дисертаційної роботи доповідались на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу і наукових співробітників Київського інституту зв'язку Української державної академії зв'язку ім. О.С. Попова Київ, 1998-2000р.р.; на науково-методичному семінарі “Нові інформаційні технології і сучасне устаткування зв'язку”, Київ, Київський інститут зв'язку УДАЗ ім. О.С. Попова, 2000 р.; на четвертій Міжнародній НТК по телекомунікаціям “НТК-Телеком-99”; на ювілейній міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні і майбутні інформаційні технології”, присвяченої 70-річчю УДАЗ ім. О.С. Попова, Київ, 2000 р.

Реалізація результатів роботи. Тема дисертаційної роботи безпосередньо пов'язана з виконанням програми розвитку зв'язку України, відноситься до розробок локальних систем фазового автопідстроювання, що проводиться в Київському інституті зв'язку Української Державної академії зв'язку ім. О.С. Попова.

Результати дисертаційної роботи знайшли застосування в науково-дослідній роботі, що проводиться в Науково-аналітичному центрі (НАЦ-Телеком) інституту зв'язку і впроваджена на об'єктах Київської міської телефонної мережі.

Теоретичні і практичні положення дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі Київського інституту зв'язку Української державної академії зв'язку ім. А.С. Попова.

Публікації. На тему дисертаційної роботи опубліковано 13 наукових праць і один навчальний посібник.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 194 с. машинописного тексту, ілюстрована рисунками і таблицями на 36 с., обсяг додатків на 31 с.

Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох глав, висновку, списку використаних джерел на 6 с. і додатків.

Основні тези, які виносяться на захист:

1. Розробка нових структур неперервних і цифрових ітераційних структур систем ФАП із управлінням за відхиленням.

2. Аналіз характеристик точності ітераційних систем ФАП із управлінням за відхиленням і розробка методики синтезу багатоконтурних ітераційних систем ФАП з умови підвищення порядку астатизму.

3. Розробка нових структур ітераційних комбінованих систем ФАП, результати їхнього аналізу і методика синтезу розімкненого компенсаційного каналу.

4. Розробка нових структур оптимальних за швидкодією ітераційних систем ФАП із комбінованим управлінням.

5. Розробка способів компенсації впливу зовнішніх і параметричних збурень в ітераційній системі ФАП та впливу нелінійностей на точність ітераційної системи ФАП.

2. Зміст роботи

У вступі обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета та задачі дослідження, перераховані основні наукові результати дисертації, викладена їх коротка характеристика.

У першій главі пропонуються нові структури ітераційних систем ФАП на основі послідовно з`єднаних фазообертачів. Структурні схема двоконтурної ітераційної системи ФАП (ДІС ФАП) зображені на рис.1, де ЕП1,ЕП2-елементи порівняння; - оператори фільтра, підсилювача, інтегратора та фазообертача відповідного контуру управління: основного контуру управління (ОКУ) і додаткового контуру управління (ДКУ); -задавальне діяння і керована величина; - керовані величини ОКУ і ДКУ, відповідно; С - суматор; - задавальне діяння; -похибка ОКУ і ДКУ, відповідно; - управляюче діяння ОКУ і ДКУ, відповідно.

Одержані основні оператори двоконтурних і багатоконтурних ітераційних систем ФАП і рівняння їх руху відносно керованої величини і фазової похибки.

Показано, що стійкість багатоконтурної ітераційної системи ФАП визначається стійкістю основного контуру управління (ОКУ) та додаткових контурів і управління (ДКУ). Якщо стійкі ОКУ і ДКУ, то стійка і вся ітераційна система в цілому. Основні оператори двоконтурної ітераційної системи ФАП мають вигляд:

(1)

Wp1(p), Wp2(p) - оператор ОКУ і ДКУ в розімкненому стані відповідно.

Виконано аналіз динамічної точності двоконтурної ітераційної системи ФАП при повільно змінних задавальних діяннях, на основі розкладання оператора системи ФАП відносно похибки в ряд за коефіцієнтами похибки і запропоновано методику вибору кількості додаткових контурів управління з умови підвищення порядку астатизму всієї ітераційної системи ФАП.

Виконано статистичний аналіз ітераційної системи ФАП, коли на її вхід надходить задавальне діяння із накладеною завадою. При цьому до основного контуру прикладена інша завада, точка якої відмінна від точки прикладення задавального діяння. Показано, що точність ітераційної системи ФАП при статистично заданих впливах збільшується при підвищенні порядку астатизму, а енергетичні спектри корисного сигналу і завади розташовані лівіше частоти зрізу системи ФАП.

Запропоновано структуру цифрової ітераційної системи ФАП і виконано аналіз її точності в усталених режимах із використанням розкладу дискретної передаточної функції в ряд за коефіцієнтами похибки.

Друга глава присвячена дослідженню комбінованих ітераційних систем ФАП. Оператор комбінованої ДІС ФАП визначається виразом:

,

В главі показано, що застосування розімкнених компенсаційних каналів управління в основному і додаткових контурах дозволяє вирішити задачу підвищення точності ітераційних систем ФАП в усталених і перехідних режимах. Виконано структурний синтез ітераційних комбінованих систем ФАП. Запропоновано методику синтезу комбінованих ітераційних систем ФАП з умови підвищення порядку астатизму при урахуванні умови фізичної реалізації операторів розімкнених компенсаційних каналів. Вирішено задачу підвищення точності ітераційних систем ФАП із використанням масштабуючих коригувальних пристроїв (МКП). Показано що вмикання МКП в ланку задавального діяння ОКУ або додаткових контурів управління дозволяють підвищити точність в усталених і перехідних режимах без порушення стійкості контурів управління всієї ітераційної системи ФАП.

Виконано порівняльний аналіз ітераційних комбінованих систем ФАП і ітераційних систем ФАП із управлінням за відхиленням. Показано, що ітераційні комбіновані системи ФАП мають більш широкі можливості мінімізації СКП, чим ітераційні системи ФАП із управлінням за відхиленням за рахунок оптимального вибору параметрів чисельника і знаменника оператора розімкненого компенсаційного зв'язку за задавальним діянням. Показано, що для конкретного ОКУ з компенсаційним зв'язком середньоквадратична фазова похибка зменшується в два рази за рахунок оптимального вибору параметрів зв'язку. Ефективність застосування розімкнених компенсаційних каналів в ітераційних системах ФАП, що працюють при статистично заданих корисному (задавальному) діянні з накладеною завадою зменшується зі збільшенням рівня завад.

В третій главі розроблені нові структури оптимальних за швидкодією ітераційних систем ФАП, які відрізняються тим, що пристрій управління, який забезпечує оптимальний за швидкодією перехідний процес, розташовано в розімкненому компенсаційному каналі управління і не впливає на стійкість основного і додаткових контурів управління ітераційної системи. Розроблено способи компенсації впливу задавального діяння на сигнал управління за допомогою лінійних коригуючих пристроїв і логічних комутаторів. Вихідна (а) і уточнена (б) структурні схеми оптимальної за швидкодією ДІС ФАП зображені на рис.2. Рівняння елементів ДІС ФАП визначаються виразом:

(2)

де tp -тривалість перехідного процесу.

Розроблено методику синтезу пристрою управління, коли в якості об'єкта управління використовується основний замкнений контур управління.

Розглянуто особливості побудови оптимальної за швидкодією ітераційної системи ФАП, коли оптимізується перехідний процес замкненого додаткового контуру управління. Показано, що при оптимізації перехідних процесів основного і додаткового контурів пристрій управління може генерувати тільки один інтервал управління.

Запропоновані структури оптимальних за швидкодією двоконтурних ітераційних систем ФАП, коли об`єктами управління виступають не замкнені контури управління, а власно керовані об`єкти (підсилювач з фазообертачем).

В четвертій главі показано, що при наявності зовнішнього збурення (крім задавального діяння), прикладеного до замкненого основного контуру управління системи ФАП, його вплив на точність усувається введенням одного або в загальному випадку декількох додаткових контурів управління.

Досліджено вплив збурень, прикладених до ДКУ ДІС ФАП у точці, відмінної від точки прикладення задавального діяння, і показано, що при наявності збурення з'являється статична складова похибки, що усувається в ітераційній системі ФАП із двома додатковими контурами управління.

Досліджено вплив нелінійності ОКУ ітераційної системи ФАП на її точність і показано, що нелінійність, яка розташована в замкненому контурі ОКУ, зменшує її точність. Зокрема, якщо нелінійність є зоною нечутливості, то в ОКУ з'являється статична складова фазової похибки, пропорційна половині ширини зони нечутливості, тобто ОКУ відносно еквівалентного збурення є статичним. Якщо в цьому випадку додатковий контур управління є астатичним, то вплив нелінійності типу зони нечутливості в усталених динамічних режимах усувається повністю.

Виконано аналіз впливу відхилень параметрів замкненого і розімкненого каналів управління ОКУ на точність в усталених режимах ітераційної системи ФАП і одержані залежності абсолютного значення коефіцієнта похибки за швидкістю (частоти зміни фази) від розстроювання коефіцієнта розімкненого зв'язку і коефіцієнта передачі ОКУ в розімкненому стані.

Висновки

Сукупність наукових положень, сформульованих і обгрунтованих у дисертаційній роботі, складає вирішення наукової актуальної задачі підвищення точності і швидкодії ітераційних систем фазового автопідстроювання з принципом управління за відхиленням і комбінованих, призначених для усунення фазових зсувів у підсилювачах і апаратурі зв'язку для реалізації систем тактової синхронізації.

Основними результатами дисертаційної роботи є розробка й аналіз нових структур систем ФАП і розробка методик їхнього синтезу.

1. Запропоновано нові структури ітераційних систем ФАП на основі послідовного з'єднання фазообертачів. Отримано основні оператори двоконтурних і багатоконтурних ітераційних систем ФАП і рівняння їхнього руху відносно керованої величини і фазової похибки.

2. Виконано аналіз динамічної точності двоконтурної ітераційної системи ФАП при повільно змінних задавальних діяннях на основі розкладу оператора системи ФАП відносної похибки в ряд за коефіцієнтами похибки. Запропоновано методику вибору кількості додаткових контурів управління з умови підвищення порядку астатизму всієї ітераційної системи ФАП.

3. Виконано статистичний аналіз ітераційної системи, коли на її вхід надходить задавальне діяння із накладеною завадою. При цьому до основного контуру прикладена інша завада, точка прикладення якої відмінна від точки прикладення задавального діяння. Показано, що точність ітераційної системи ФАП при статистично заданих діяннях збільшується при підвищенні порядку астатизму.

4. Запропоновано структуру цифрової ітераційної системи ФАП і виконано аналіз її точності в усталених режимах із використанням розкладу дискретної передаточної функції в ряд за коефіцієнтами похибки.

5. Показано, що застосування розімкнених компенсаційних каналів управління в основному і додаткових контурах управління дозволяє вирішити задачу підвищення точності ітераційних систем ФАП в усталених і перехідних режимах. Виконано структурний синтез ітераційних комбінованих систем ФАП з умови підвищення порядку астатизму при урахуванні умов фізичної реалізації операторів розімкнених компенсаційних каналів.

6. Вирішено задачу підвищення точності ітераційних систем ФАП із використанням масштабуючих коригуючих пристроїв, показано, що вмикання МКП в коло задавального діяння ОКУ або додаткових контурів управління дозволяють підвищити точність усталених і перехідних режимах без порушення стійкості контурів управління і всієї ітераційної системи ФАП.

7. Виконано порівняльний аналіз ітераційних комбінованих систем ФАП і ітераційних систем ФАП із управлінням за відхиленням. Показано, що ітераційні комбіновані системи ФАП мають більш широкі можливості мінімізації СКП, чим ітераційні системи ФАП за відхиленням, за рахунок оптимального вибору параметрів чисельника і знаменника оператора розімкненого компенсаційного зв'язку по задавальному діянню. Показано, що для конкретного ОКУ з компенсаційним зв'язком середньоквадратична фазова похибка зменшується в два рази за рахунок оптимального вибору параметрів зв'язку. Ефективність застосування розімкнених компенсаційних каналів в ітераційних системах ФАП, що працюють при статистично заданих корисному (задавальному) діянні з накладеною завадою, зменшується зі збільшенням рівня завад.

8. Розроблено нові структури оптимальних пза швидкодією ітераційних систем ФАП, що відрізняються тим, що пристрій управління, який забезпечує оптимальний за швидкодією перехідний процес, розташовано в розімкненому компенсаційному каналі і не впливає на стійкість основного і додаткових контурів управління ітераційної системи. Розроблено засоби компенсації впливу задавального діяння на сигнал управління за допомогою лінійних коригуючих пристроїв і логічних комутаторів та запропоновано методику синтезу пристрою управління, коли в якості об'єкта управління використовується основний замкнений контур управління.

9. Запропоновано структури оптимальних за швидкодією двоконтурних ітераційних систем ФАП, коли об'єктами управління виступають не замкнені контури управління, а власне керовані об'єкти (підсилювач із фазообертачем).

10. При наявності зовнішнього збурення (крім задавального діяння), прикладеного до замкненого основного контуру управління ітераційної системи ФАП, його вплив на точність усувається веденням одного або в загальному випадку декількох додаткових контурів управління.

11. Досліджено вплив збурень прикладених до ДКУ ДІС ФАП у точці, відмінної від точки прикладення задавального впливу і показано, що при наявності збурення з'являється статична складова похибки, що усувається в ітераційній системі ФАП із двома додатковими контурами управління.

12. Досліджено вплив нелінійності ОКУ ітераційної системи ФАП на її точність і показано, що нелінійність, яка розташована в замкненому контурі ОКУ зменшує її точність. Зокрема, якщо нелінійність є зоною нечутливості, то в ОКУ з'являється статична складова фазової похибки, пропорційна половині ширини зони нечутливості, тобто ОКУ відносно еквівалентного збурення є статичним. Якщо в цьому випадку додатковий контур управління є астатичним, то вплив нелінійності типу зони нечутливості в усталених динамічних режимах усувається повністю.

13. Виконано аналіз впливу відхилень параметрів замкненого і розімкненого управління ОКУ на точність в усталених режимах ітераційної системи ФАП. Одержано залежності абсолютного значення коефіцієнта похибки за швидкістю (частоти зміни фази) від розладу коефіцієнта розімкненого зв'язку і коефіцієнта передачі ОКУ в розімкненому стані.

14. Результати дисертаційної роботи знайшли застосування в розробках науково-аналітичного центру (НАЦ-Телеком) Київського інституту зв'язку Української державної академії зв'язку ім.О.С.Попова, впроваджені в навчальний процес та в розробки Київської міської телефонної мережі.

По матеріалам дисертації опубліковані наступні основні наукові праці

Андреєв А.І., Коробко В.В.Ітераційна система ФАП для підсилювача потужності з регулюваним джерелом живлення - К.: Зб. наукових праць КВІУЗ, вип. №2, 2000.- С. 126-130.

Коробко В.В., Скляренко С.Н. Повышение точности двухконтурной итерационной системы фазовой автоподстройки.-Сб. научных трудов “Технология и конструирование в электронной аппаратуре”., № 4,2000.- С.20-21

Баско Ю.П., Коробко В.В. Анализ влияния постоянной времени фильтра разомкнутого канала управления на переходный процесс системы ФАП - Одеса: Наукові праці УДАЗ ім О.С. Попова, №1, 2000 - С. 69-71..

Беркман Л.Н., Коробко В.В. Цифровые итерационные системы.- Вісник національного політехнічного університету-“ХПИ”№121, 2000.- С.47-49.

Коробко В.В. Структурный синтез комбинированных итерационных систем фазовой автоподстройки. - Труды УНИИРТ, №2(18), 1999.-С.85-87.

6. Коробко В.В. Оценка влияния внешних возмущений на точность итерационных систем фазовой автоподстройки - ж. "Зв'язок”, №5, 1999.-С.53-54.

7. Коробко В.В. Итерационные системы фазовой автоподстройки. - ж. "Зв'язок", №4, 1999. -С. 28-30.

8. Коробко В.В. Влияние нелинейности основного контура итерационной системы фазовой автоподстройки на точность в установившихся режимах. -Труды IV международной НТК по телекоммуникациям, Одесса, 1999.-С. 577-581.

9. Коробко В.В., Стеклов В.К. Оптимальная по быстродействию двухконтурная итерационная система ФАП. - Труды УНИИРТ, №4(20), 1999.-С.56-60.

10. Коробко В.В. Структурный синтез оптимальной по быстродействию двухконтурной итерационной системы ФАП.- ж. "Зв'язок", № 3,2000.-С.55-57.

11. Коробко В.В., Стеклов В.К. Цифрові двоконтурні ітераційні системи фазового автопідстроювання.- Київ: Зб. наукових праць КВІУЗ, вип. №2, 2000.- С.131-136.

12. Коробко В.В. Структурний синтез комбінованих ітераційних систем фазового автопідстроювання.-Зб. наукових праць КВІУЗ, вип.№3, 2000-С. 10-14.

13.Коробко В.В. Цифровые двухконтурные итерационные системы фазовой автоподстройки.-Сб. юбилейной МНТК “Сучасні і майбутні інформаційні технології України” -Киев, 2000 - С. 93-94.

Анотація

Коробко В.В. Підвищення показників якості ітераційних систем фазового автопідстроювання.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 - радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. Український науково-дослідний інститут зв`язку, м. Київ, 2000 р.

Дисертація присвячена розробці і дослідженню нових структур ітераційних систем фазового автопідстроювання з управлінням за відхиленням і комбінованих при детермінованих і випадкових діяннях. Одержані основні оператори двоконтурних і багатоконтурних ітераційних систем ФАП і рівняння їхнього руху відносно керованої величини і фазової похибки. Виконано аналіз динамічної точності двоконтурної ітераційної системи ФАП при повільно змінних задавальних діяннях на основі розкладу оператора системи ФАП відносної похибки в ряд за коефіцієнтами похибки. Запропоновано методику вибору кількості додаткових контурів управління ДКУ з умови підвищення порядку астатизму всієї ітераційної системи ФАП при врахуванні додаткових діянь і нелінійностей. Виконано структурний синтез ітераційних комбінованих систем ФАП з умови підвищення порядку астатизму при урахуванні умов фізичної реалізації операторів розімкнених компенсаційних каналів. Розроблено нові структури оптимальних за швидкодією ітераційних систем ФАП, які відрізняються тим, що пристрій управління, що забезпечує оптимальний за швидкодією перехідний процес, розташовано в розімкненому компенсаційному каналі управління і не впливає на стійкість основного і додаткових контурів управління ітераційної системи. Розроблено способи компенсації впливу задавального діяння на сигнал управління за допомогою лінійних коригуючих пристроїв і логічних комутаторів.

Результати дисертаційної роботи знайшли застосування в Науково-аналітичного центрі Київського інституту зв'язку, міської телефонної мережі м. Києва і впроваджені в навчальний процес.

Ключові слова: фаза, управління, система, коригування, точність, швидкодія.

Аннотация

Коробко В.В. Повышение показателей качества итерационных систем фазовой автоподстройки.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.13 - радиотехнические устройства и средства телекоммуникаций.

Украинский научно-исследовательский институт связи, г. Киев, 2000 г.

Диссертация посвящена разработке и исследованию новых структур итерационных систем фазовой автоподстройки с управлением по отклонению и комбинированных при детерминированных и случайных воздействиях. Получены основные операторы двухконтурных и многоконтурных итерационных систем ФАП и уравнения их движения относительно управляемой величины и фазовой ошибки. Выполнен анализ динамической точности двухконтурной итерационной систем ФАП относительной ошибки в ряд по коэффициентам ошибки. Предложена методика выбора количества дополнительных контуров управления (ДКУ) из условия повышения порядка астатизма всей итерационной систем ФАП. Выполнен статистический анализ итерационной системы ФАП, когда на ее вход поступает задающее воздействие с наложенной помехой. При этом к основному контуру управления (ОКУ) приложена другая помеха, точка приложения которой отлична от точки приложения задающего воздействия. Показано, что точность итерационной системы ФАП при статистически заданных воздействиях увеличивается при повышении порядка астатизма.

Выполнен сравнительный анализ итерационных комбинированных систем ФАП и итерационных систем ФАП с управлением по отклонению. Показано, что итерационные комбинированные систем ФАП обладают более широкими возможностями минимизации средне квадратичной ошибки, чем итерационные системы ФАП по отклонению за счет оптимального выбора параметров числителя и знаменателя оператора разомкнутой компенсационной связи по задающему воздействию. Показано, что для конкретного ОКУ с компенсационной связью среднеквадратическая фазовая ошибка уменьшается в два раза за счет оптимального выбора параметров связи. Показано, что применение разомкнутых компенсационных каналов управления в основном и дополнительных контурах управления позволяет решить задачу повышения точности итерационных систем ФАП в установившихся и переходных режимах. Выполнен структурный синтез итерационных комбинированных систем ФАП из условия повышения порядка астатизма при учете условий физической реализуемости операторов разомкнутых компенсационных каналов. Предложена структура цифровой итерационной системы ФАП и выполнен анализ ее точности в установившихся режимах с использованием разложения дискретной передаточной функции в ряд по коэффициентам ошибки. Исследовано влияние нелинейности ОКУ итерационной системы ФАП на ее точность и показано, что нелинейность, расположенная в замкнутом контуре ОКУ, уменьшает ее точность. В частности, если нелинейность является зоной нечувствительности, то в ОКУ появляется статическая составляющая фазовой ошибки, пропорциональная половине ширины зоны нечувствительности, т.е. ОКУ относительно эквивалентного возмущения является статическим. Если в этом случае дополнительный контур управления является астатическим, то влияние нелинейности типа зона нечувствительности в установившихся динамических режимах устраняется полностью. Разработаны новые структуры оптимальных по быстродействию итерационных систем ФАП, отличающихся тем, что устройство управления, обеспечивающее оптимальный по быстродействию переходной процесс, расположено в разомкнутом компенсационном канале управления и не влияет на устойчивость основного и дополнительных контуров управления итерационной системы. Разработаны способы компенсации влияния задающего воздействия на сигнал управления с помощью линейных корректирующих устройств и логических коммутаторов и предложена методика синтеза устройства управления, когда в качестве объекта управления используется основной замкнутый контур управления. Научные результаты диссертационной работы нашли применение в разработках Научного - аналитического центра Киевского института связи, городской телефонной сети г. Киева и внедрены в учебный процесс КИС УГАС им А.С. Попова.

Ключевые слова: фаза, управление, система, коррекция, точность, быстродействие.

Annotation

Corobko V.V. Boosting of indexes of quality of iterative systems of a PLL. - Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.12.13 - device of a radio-engineering and means of telecommunications.

The Ukrainian research and development institute of communication, Kiev, 2000.

The thesis is devoted to development and probing of new structures of iterative systems of a PLL with control on deflection both combined at determined and accidental effects. The fundamental operators of double-circuit and multipleloop iterative systems PLL and equation of their driving concerning controlled value and phase error are obtained. The analysis of dynamic accuracy of a double-circuit iterative system PLL is executed at slowly varying assigning effects on the basis of decomposition of an operator of a system PLL relatively of error in a row on factors of an error. It is offered a procedure of a choice of quantity of additional guidance loops ACL from a condition of boosting about an astatism of all iterative system PLL at the account of additional effects and nonlinearities. The structural synthesis of iterative combined systems PLL from a condition of boosting about an astatism is executed at the account of conditions of physical realization of operators of open-circuit compensation channels. The new structures optimum on speed of iterative systems PLL are developed which differ by that the control unit, which ensures optimum on speed transient process, is located in an open-circuit compensation pilot channel and does not influence positive stability fundamental and additional guidance loops of an iterative system. The methods of compensation of influence of assigning effect on a management signals with the help of linear correcting devices and logic switchboards are developed.

The results of thesis work have found a use at the Scientific - analytical centre (NAC-Telecom) of the Kiev institute of communication, urban telephone network of the Kiev also are introduced into educational process.

Key words: a phase, control, system, correcting, accuracy, speed.

Размещено на Allbest.ru

...