Обновления
Хрущовки
Архитектура Румынии
Венецианское Биеннале
Столица Грац
Дом над водопадом
Защита зданий от атмосферных осадков
Краковские тенденции
Легендарный город Севастополь
Новый Париж Миттерана
Парадоксы Советской архитектуры
Реконструкция города Фрунзе
Реконструкция столицы Узбекистана
Софиевка - природа и искусство
Строительство по американски
Строительтво в Чикаго
Тектоника здания
Австрийская архитектура
Постмодернизм в Польше
Промышленное строительство
Строительство в Японии
Далее
|
Главная -> Управляемый электронный аттенюатор ключения УЭА. Это можно сделать путем расчета и сравнения нормированных -частотных характеристик тракта при включенном и отключенном УЭА или с использованием коэффициента М : Af = S Если Л1н лежит в пределах заданного створа, то УЭА может быть построен без КЦ. При невозможности компромиссного выбора Oq, bo, Со, do, удовлетворяющего одновременно допустимому уменьшению коэффициента передачи тракта и начальному изменению формы ЧХ, необходимо осуществить коррекцию тракта. Задача решается аналогично случаю г>3. Б. Случай г>3 Синтез КЦ осуществляется с учетом двух требований: а) /<3, где /- - ранг системы (3.36) для корректированных импедансов 2 и Z; 6) коррекция тракта не должна сопровождаться изменением формы частотных характеристик. Применение КЦ оправдано также при гЗ в следующих случаях: а) если реализация УЭА возможна лишь принедопустимом уменьшении коэффициента передачи или изменении формы ЧХ; б) если преследуется цель упрощения УЭА. В любом случае проектирование ведется в направлении усложнения УЭА - от простого к сложному. Проектирование регулятора с одноэлементным УЭА выполняется в такой последовательности: 1) выбирается вид одноэлементного УЭА (на высоких частотах предпочтительно применение параллельного УЭА); 2) коэффициенты а, bm, Cm, dm выбираются в соответствии с формулой (5.2) или (5.3), начальные параметры ао, Ьо, Со, do -с формулой (5.1); 3) выбирается способ коррекции тракта (см. табл. 3.4)*; 4) система для выбранного способа включения КЦ * Поз. 1 и 2 в табл. 3.4 в случае одноэлементных УЭА не рассматривать. (см. табл. 3.4) решается относительно иммитансов (р) и2(р); - 5) варьируемые параметры (/г, go или го) выбираются так, чтобы выполнялись условия физической реализуемости (УФР) иммитансов Wy и 112, а именно: функции Wi{p) должны быть дробно-рациональными, с вещественными положительными коэффициентами; старшие и младшие степени полиномов числителя и знаменателя не должны отличаться более чем на единицу; нули и полюсы Wi(p) должны находиться в левой полуплоскости комплексной переменной р = (т + /й); функции Wi(p) не должны иметь кратных нулей и полюсов; 6) в случае выполнения УФР осуществляется синтез КЦ. Если при различных способах коррекции тракта двухполюсники Wi и Wi физически не реализуемы или чрезмерно сложны и существенно уменьшают коэффициент передачи тракта, то необходимо усложнять УЭА. Проектирование регулятора с резистивным УЭА, обладающим J?Bx = const или /?вых=const, осущсствляет-ся так: 1) выбирается иммитанс, подлежащий коррекции (целесообразно выбрать иммитанс с меньшим порядком функции Wiip)); 2) для случая, когда корректирующие двухполюсники находятся по разные стороны от УЭА (поз. 1-4 в табл. 3.4), выбирается способ включения двухполюсника Wku корректирующего Wt или W (последовательно или параллельно Wrm); 3) функция Wk\ (р) определяется из условия IJKi (Р) + г(н) (Р) = Wrr.) (Р) = 0, (5.12) где Шо=Го или Wo=go, 4) анализируются УФР двухполюсника Wki(p) и выбирается минимально возможное значение Wo; 5) из нижнего уравнения системы для выбранного способа включения второго корректирующего двухполюсника Wv.2 (поз. 1-4 в табл. 3.4), восстанавливающего форму частотных характеристик тракта, с учетом соотношений (5.12) и (5.1) определяется функция Wip); 6) анализируются УФР двухполюсника Wk2{p) и выбирается минимально возможное значение k; 7) если двухполюсники Wx и Wi физически реали- зуемы и kkjy, осуществляется синтез КЦ и определяются зависимости регулируемых элементов УЭА от затухания: для двухэлементных- по формулам (3.50) -(3.53), для трехэлементных - на основании табл. 3.5. Если задача не имеет удовлетворительного решения, то проектирование продолжается следующим образом: 8) из условия amdm-bmCm=0 выбираются коэффициенты уравнения тракта: в случае коррекции Wr am= 1; bm = ro; Cm = -l/ro; dm= -1; в случае коррекции &m= 1; bm=-Го; Cm= 1/Го; т = - 1; 9) для выбранного способа включения обоих корректирующих двухполюсников Ui и W2 между корректируемым иммитансом и УЭА (поз. 5-8 в табл. 3.4) с учетом выражения (5.1) решается соответствующая система и определяются функции Wi{p). Дальнейший порядок проектирования аналогичен вышеописанному: из УФР выбираются минимально возможные значения Wq и k, синтезируются КЦ и определяются зависимости Wi{S) для выбранного УЭА. Если и здесь решение задачи оказывается невозможным или неприемлемым, то необходимо дальнейшее усложнение УЭА. Проектирование регулятора с трехэлементным УЭА осуществляется аналогично предыдущим случаям и содержит следующие основные этапы: выбор коэффициентов am, bm. Cm, dm (см. табл. 3.2) и начальных параметров Со, Ьо, Со, do; выбор способа коррекции тракта и определение параметров КЦ (см. табл. 3.4); анализ УФР и выбор варьируемых величин с целью упрощения КЦ и уменьшения потерь в коэффициенте передачи; анализ реализуемости УЭА [см. выражения (5.7), (5.8) и табл. 3.6, 3.7]; оценку полученного решения. Ниже приведен ряд соображений, которые необходимо учитывать при выборе коэффициентов am, bm, Cm, dm и начальных параметров ао, Ьо, Cq, do для выполнения условий физической реализуемости трехэлементного резистивного УЭА и улучшения некоторых его показателей: * * Условия 1-6 справедливы также для многоэлементных УЭА. 1) начальные параметры ао, Ьо, Со, do должны удовлетворять неравенствам ао>1; ЬоО; СоО; dol, причем желательно выбрать их по возможности ближе к условиям (5.1); 2) параметры ао, Ьо, Со, do связаны условием взаимности пассивного четырехполюсника [19]: ciodo-boCo = 1; 3) если bm = 0 (или Cm=0), то нельзя выбрать Ьо=0 (соответственно Со=0); 4) выполнение неравенства Д = А2-4Лт0 [значения До и Дт см. в формулах (5.7) и (5.8)] является необходимым условием вещественности функции X{S), а следовательно, и элементов УЭА; 5) нельзя выбирать варьируемые коэффициенты и параметрытак, чтобы одновременно До=0 и Дт=0; 6) выполнение неравенства (am-dm) + 4bmCm0 является необходимым (но не достаточным) условием возможности выбора начальных параметров УЭА в соответствии с выражением (5.1); 7) если ДттО и ДО, то необходимым и достаточным условием физической реализуемости трехэлементного резистивного УЭА во всем диапазоне регулирования является выполнение следующих неравенств для параметров and: S (p± )>1; Р± у>0. Р = По nV. ИЛИ do; ПтД, = а или d . (5.13) Если Д = 0 (при Дт=50 и ДоО), то для параметров and необходимо выполнение неравенства р>0 [значение р см. в выражениях (5.13)]. Если Дт=0 (при amdm=0 и bmCm=0), то ДЛЯ параметров and должны выполняться неравенства: rain = - > 1; о - е > О, где е = При выборе коэффициентов am, b , Ст, dm необходимо учитывать также, что хотя бы один из них должен иметь противоположный знак по сравнению с другими (в противном случае не будут выполняться УФР для КЦ), а область К5:5нач, в которой один из элементов УЭА отрицателен, будет сужаться при dm->am и lbmCm/amdm-max. При определенных условиях (если, например, коэффициенты а, bm, Cm, dm выбрать в соответствии с поз. 5-9, 12 в табл. 3.2 и в некоторых других случаях) возможно построение КЦ на основе элементов /?С-вида. В остальном же проектирование трехэлементного УЭА и КЦ не имеет принципиальных отличий от предыдущих случаев. Если по условию задачи допустима коррекция формы частотных характеристик в другом сечении тракта, то коррекция тракта может быть упрощена - достаточно одного корректирующего двухполюсника. Упрощается также сам процесс проектирования - нет необходимости решать в общем случае нелинейную систему уравнений, так как нижние уравнения в табл. 3.4 следует исключить из рассмотрения. Расчет изменения формы частотных характеристик осуществляется с использованием коэффициента Мд [см. формулу (5.11)], причем функция Мв{р) является исходной для проектирования четырехполюсника, корректирующего частотные характеристики в другом сечении тракта. Если Мн лежит в допустимых пределах, то эта дополнительная коррекция оказывается излишней. Для трактов с целенаправленно варьируемой структурой процедура синтеза значительно упрощается при использовании материалов, содержащихся в табл. 3.8- 3.11,- для одноэлементных УЭА, в § 3.2 и табл. 3.2, 3.4- 3.7,- для более сложных. В любом из рассмотренных выше случаев на заключительном этапе проектирования производится оценка влияния дестабилизирующих факторов на стабильность формы частотных характеристик. Для этого с использованием функций чувствительности Si{M, Wi) (см. п. 3.1.2) по заданным в диапазоне регулирования деформациям частотных характеристик определяются допуски на элементы тракта и УЭА либо по известным законам распределения элементов рассчитываются статистические характеристики тракта: математическое ожидание отклонений АЧХ (3.17) и ФЧХ (3.18), дисперсия этих отклонений и др. IV. Выбор принципа управления УЭ выполняется в такой последовательности: 1) вид управления (по току, напряжению) определяется выбранным типом УЭ; 2) выбирается принцип управления: одноконтурный или многоконтурный. При одноконтурном управлении все УЭ управляются одним током или напряжением, при многоконтурном - различными токами или напряжениями. В первом случае исходное смещение и пределы изменения управляющего воздействия определяются рабочим участком характеристики УЭ. Второй способ применяется при дополнительных требованиях. В этом случае исходное смещение и пределы изменения воздействия определяются в соответствии с методикой, изложенной в § 2.1. V. Определение целесообразности дискретного управления УЭА осуществляется в случае, когда возникают затруднения в реализации требуемых законов Wi{S) аналоговым способом с необходимой точностью. Для выяснения этой целесообразности следует произвести расчет в соответствии с п. III применительно к существующей компонентной базе и определить допустимость применения УЭ с приближенными законами управления Wi{S) аналоговым способом. Рассмотрение вопросов синтеза устройств, обеспечивающих дискретное управление УЭА, выходит за пределы книги. 5.2.2. Электрический расчет 1. Расчет цепей коррекции с найденными в п. 5.2.1 параметрами, удовлетворяющими условиям физической реализуемости, осуществляется известными методами теории линейных электрических цепей. 2. Расчет коэффициентов передачи К и динамического диапазона коэффициента передачи D осуществляется
|