Лабораторная работа: Имитационное моделирование системы фазовой автоподстройки частоты в пакете моделирования динамических

Цель работы: Изучить методы имитационного моделирования системы автоматического регулирования и исследования основных характеристик систем фазовой автоподстройки частоты (ФАП).

Домашнее задание

1. Составить математическую модель ФАП 1-го порядка и 2-го порядка.

2. Построить передаточные характеристики ФАП 1-го порядка и 2-го порядка с идеальным и неидеальным интегратором.

3. Используя передаточные характеристики определить шумовую полосу ФАП 1-го порядка и 2-го порядка и сравнить с расчетными выражениями.

Возможно вы искали - Курсовая работа: Цифровой сглаживающий фильтр

4. Определить полосу захвата и удержания ФАП 1-го порядка.

Лабораторное задание

Моделирование систем передачи дискретных сообщений (ПДС) и их функциональных узлов на ЭВМ является экономичным способом их исследования и проектирования. Оно позволяет значительно ускорить процесс разработки и найти наиболее оптимальные характеристики их функционирования.

Моделирование на ЭВМ можно условно разбить на следующие этапы:

· формулировка задачи моделирования, разработка модели системы или устройства и программы их исследования;

Похожий материал - Курсовая работа: Встроенные микропроцессорные системы на основе однокристальных микро ЭВМ

· составление модели;

· моделирование системы ПДС или устройства при заданных режимах работы и внешних воздействиях;

· интерпретация результатов моделирования, т.е. построение различных выводов о функционировании объекта по данным, полученным в результате моделирования.

Рис.1. Структурная схема имитационной модели системы ФАП первого, второго и третьего порядка с контрольно-измерительными блоками: Power meter - измеритель мощности; Spectr_a, b, c, d, e - осциллографы и анализаторы спектра

Очень интересно - Курсовая работа: Інформаційно-вимірювальна система температури

Рис.2 Имитационная модель генератора входного сигнала ФАП с постоянной и линейно-изменяющейся частотной расстройкой.

Рис.3. Имитационная модель фазового детектора.

Вам будет интересно - Дипломная работа: Методика проектування пристроїв синхронізації

Рис.4 Имитационная модель ФНЧ фазового детектора.

Рис.5 Имитационная модель фильтра первого и второго порядка кольца ФАП второго и третьего порядка соответственно.

1. Построить модель фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в пакете моделирования динамических систем Simulink. Для этого открыть новое окно модели Simulink. В библиотечном модуле в соответствующих разделах найти типовые функциональные блоки структурной схемы модели ФАП и скопировать их в окно модели. Соединить входы и выходы блоков в соответствии с рис.1.

2. Настроить общие параметры модели. Для этого необходимо выполнить команду Parameters в позиции Simulation главного меню пакета Simulink. Откроется окно параметров модели. В закладке Solver установить время моделирования (Stop time) равным 5 секунд. Выбрать метод изменения независимых переменных с фиксированным шагом (Type: Fixed-step) и метод решения дифференциальных уравнений при моделировании дискретный (discrete (no continuous states)). Установить время дискретизации (Fixed Step Size) для модели, исходя из следующих предпосылок: для сигналов генераторов с частотой 10 Гц на один период колебания должно приходится 40 отсчетов времени.

Похожий материал - Курсовая работа: Расчёт усилителя мощности низкой частоты

3. Настроить параметры каждого функционального блока структурной схемы. Указать, если требуется, в настройках блока время дискретизации (Sample time). Установить частоты опорного и управляемого генераторов равными 10 Гц (если требуется указать значение в рад/с, ввести выражение 2*pi*f, где f - частота в герцах). Установить разность фаз между фазами опорного и управляемого генераторов (j = jг - jо) равной 90о ( pi/2), при которой полезная составляющая на выходе фазового детектора равна нулю. Проконтролировать установленные параметры генераторов, сравнивая осциллограммы их выходных сигналов

4. Установить постоянную времени RC-фильтра, включенного в блок фазового детектора, обеспечивающую подавление удвоенной частоты входного сигнала на его выходе в 10 раз, снять импульсную и передаточную характеристики фильтра, используя спектроанализатор.

5. Снять передаточную характеристику идеального пропорционально - интегрирующего фильтра (ПИФ) схемы ФАП, определяемой выражением F (p) = (1 + a/p), где а - коэффициент передачи интегрирующей ветви ПИФ, р - оператор Лапласа. Принять значение а в диапазоне [10,30] с шагом 5.

6. Оборвать петлю обратной связи ФАП. Подключив измеритель средних значений сигнала к выходу фильтра детектора, путем изменения значения фазы входного сигнала в интервале j Í [p, p], снять дискриминационную характеристику Uд = h (j) фазового детектора.

К-во Просмотров: 388