CC BY
52
Секция «Автоматика и электроника»
УДК 621.373
Е. С. Терехина, Е. С. Панькова Научный руководитель - А. И. Гулин Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯС-СТРУКТУР МЕТОДОМ ФУНКЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Представлены аналитические выражения и алгоритмы, полученные с помощью функций преобразования, программа для определения частот квазирезонанса многозвенных фазирующих КС-цепей всех возможных конфигураций.
Многозвенные частотно-зависимые цепи, имею- частотных корректоров, фазирующих четырехполюс-щие цепную структуру (рис. 1), широко используются ников в генераторах, синтезаторах частот и т. д. в системах управления и связи в качестве фильтров,
2,
2ЯЛ
г**
гя
—с
„О
г,
и„
Т* 1
Рис. 1. Цепная структура
Рис. 2. Интерфейс программы моделирования ЯС-структур
Однако в настоящее время получены аналитические выражения для частоты и затухания, подобных структур лишь с числом плеч не более восьми [1; 2; 4]. Использование функций преобразования (ФП) в этих целях [3] позволило устранить этот пробел.
ФП Кп преобразователя цепной структуры (рис. 1) (формально, обратная величина традиционного коэффициента передачи), являющаяся отношением входной активной величины П0 к выходной Вп (напряже-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
ние ип или ток 1п) описывается выражением при четном числе плеч п
Кп - ТпКп-\ + Кп-2 =
(3)
где Ti иммитанс /-го плеча (сопротивление Т для нечетных / и проводимость У для четных /).
Начальными условиями алгоритма вычисления Кп являются значения К0 = 1 при п = 0 и К1 = Т1 при п = 1.
Впервые доказано, что резонансная частота ю0 определяется из выражения
ЯС
(4)
п п—2 п
п—1 п—3 п —1
Кп - 1 + X 2ук + X X +..., (1)
/-1 /-1 р -к+1 к-/+1 к-/+1 q - р+1
где / - 2Ь —1; Ь - 1,2,3,...,0,5п,
а для цепных структур (ЦС) с нечетным числом плеч п
п—1,
Кп -Хт + X +..., (2)
/-1 /-1, р-к+1 к-/+1
где Ь - 1,2,3,...,0,5(п +1) для ЦС с нечетным числом плеч п .
Соотношения (1) и (2) приводят к рекуррентной формуле для вычисления ФП
Для вычисления коэффициента кп и частот квазирезонанса ю0 у четырех видов п-плечих ЦС (рис. 2) была разработана программа. При задании числа плеч, сопротивления и емкости элементов, программа подсчитывает коэффициенты кп ЦС и соответствующие этим коэффициентам частоты квазирезонанса ю0, которые отображаются на окне просмотра.
Библиографические ссылки
1. Новицкий П. В., Кнорринг В. Г., Гутников В. С. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л. : Энергия. 1970. 424 с.
2. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л. : Энергоатомиздат. 1988. 304 с.
3. Гулин А. И. Диагностика измерительных преобразователей и устройств связи с неоднородной цепной структурой // Контроль. Диагностика. 2010. № 11. С. 69-72.
4. Кольцов А. А., Гулин А. И. Коэффициенты преобразования цепных трехполюсных структур // Изв. Вузов СССР - Приборостроение, 1975. № 9. С. 31-34.
© Терехина Е. С., Панькова Е. С., 2012
к
п
УДК 629.7.064.52
Н. В. Штабель, Р. В. Балакирев, Е. А. Мизрах Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УЛУЧШЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ИМИТАТОРА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
Обеспечено улучшение качества имитации характеристик солнечной батареи за счёт улучшения динамических характеристик функционального преобразователя в имитаторе солнечных батарей.
В настоящее время к возможностям имитаторов солнечных батарей (ИБС) предъявляются высокие требования, как к возможностям воспроизведения вольтамперной характеристики (ВАХ) солнечной батареи (БС), так и к имитации динамических характеристик БС.
Требования к заданию ВАХ заключаются в высокой точности воспроизведения ВАХ (обычно в диапазоне ±1 % от заданных), а также в возможности задания различных ВАХ и изменения ВАХ в процессе работы. Такие возможности позволяют более широко использовать ИБС для проверки различных критических режимов работы энергопреобразующего оборудования космических аппаратов, которые возникают при частичном или полном затенении БС, выходе части элементов БС из строя и т. д., что характеризуется изменением ВАХ БС. Также произвольно задаваемая ВАХ даёт возможность имитировать различные типы БС на одном и том же оборудовании, что в целом снижает затраты на испытания.
Имитация динамических характеристик БС необходима, прежде всего, для корректного воспроизведения внутреннего сопротивления БС, которое характеризуется адмитансно-частотной характеристикой (АдЧХ) БС. Плохие динамические характеристики ИБС могут существенно повлиять на вид АдЧХ, а, следовательно, и понизить точность воспроизведения внутреннего сопротивления БС.
Функциональный преобразователь используется в ИБС для получения выходной нелинейной характеристики и поэтому непосредственно влияет на вышеуказанные качественные характеристики ИБС. Для корректного воспроизведения характеристик БС ФП должен обладать полосой пропускания по амплитуде не менее 1 МГц, а фазовый сдвиг сигнала на частоте 1 МГц не должен превышать 90 градусов для обеспечения устойчивости и корректности воспроизведения АдЧХ. Эти значения получены в результате экспериментального исследования ИБС.
