Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств. Ишков А.С. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

36
4 Функциональное моделирование РЭС
4.1 Основные принципы функционального моделирования
Суть функционального моделирования (ФМ) состоит в разбиении РЭС
на отдельные функциональные блоки, каждый из которых выполняет то или
иное функциональное преобразование сигнала (усиление, ограничение, интег-
рирование и т.д.), и расчете формы сигнала и его основных параметров в каж-
дой точке полученной функциональной схемы.
Различают два подхода к анализу функциональных схем
РЭС.
Первый подход основан на использовании электрических моделей бло-
ков. Как и в моделях СхМ, эти модели являются уравнениями связи токов и на-
пряжений на выводах блоков. Для получения математических моделей систем и
их анализа применяются методы и алгоритмы, характерные для СхМ.
Второй подход основан на ФМ и за счет
допущений позволяет при тех
же вычислительных ресурсах анализировать более сложные схемы. В нем ис-
пользуются модели, в которых фигурирует лишь одна переменная, обычно на-
зываемая сигналом.
Основным допущением, характерным для ФМ, является развязка от-
дельных блоков функциональной схемы, т.е. независимость характеристик от-
дельных блоков от режима работы других блоков. Условие
развязки блоков эк-
вивалентно выполнению условий R
вх
= , R
вых
= 0 для каждого из блоков. По-
этому преобразование сигнала зависит только от характеристик каждого блока,
а не от их взаимного влияния.
Вторым является допущение об однонаправленности элементов, т.е.
сигнал на выходе любого элемента не влияет на сигнал на его входе. Поэтому
ММ системы представляет собой совокупность компонентных уравнений.
Примеры ФМ
являются исследование:
- поведения системы автоматического регулирования,
- временных диаграмм аналого-цифровых схем,
- логических схем методами логического моделирования,
- в случае сложности расчета схема, например, на основе теории цепей.
4.2 Типовые элементы функциональных схем и способы их модели-
рования
Функциональные элементы можно свести к четырем основным типам:
генераторы сигналов, безынерционные элементы, инерционные линейные эле-
менты, инерционные нелинейные элементы.
Под моделированием элемента понимается вычисление его выходной
величины у по заданному значению сигнала х.
Основной характеристикой элемента при ФМ является его функция пре-
образования, связывающая входной и выходной сигналы.
Генераторы сигналов (рисунок
16) – это независимые генераторы, за-
дающие сигнал x(t) и управляемые генераторы, формирующие форму или зна-
чение сигнала x(t) в зависимости от управляющего воздействия u (пороговые
устройства).
                      4 Функциональное моделирование РЭС

        4.1 Основные принципы функционального моделирования
        Суть функционального моделирования (ФМ) состоит в разбиении РЭС
на отдельные функциональные блоки, каждый из которых выполняет то или
иное функциональное преобразование сигнала (усиление, ограничение, интег-
рирование и т.д.), и расчете формы сигнала и его основных параметров в каж-
дой точке полученной функциональной схемы.
        Различают два подхода к анализу функциональных схем РЭС.
        Первый подход основан на использовании электрических моделей бло-
ков. Как и в моделях СхМ, эти модели являются уравнениями связи токов и на-
пряжений на выводах блоков. Для получения математических моделей систем и
их анализа применяются методы и алгоритмы, характерные для СхМ.
        Второй подход основан на ФМ и за счет допущений позволяет при тех
же вычислительных ресурсах анализировать более сложные схемы. В нем ис-
пользуются модели, в которых фигурирует лишь одна переменная, обычно на-
зываемая сигналом.
        Основным допущением, характерным для ФМ, является развязка от-
дельных блоков функциональной схемы, т.е. независимость характеристик от-
дельных блоков от режима работы других блоков. Условие развязки блоков эк-
вивалентно выполнению условий Rвх = ∞, Rвых = 0 для каждого из блоков. По-
этому преобразование сигнала зависит только от характеристик каждого блока,
а не от их взаимного влияния.
        Вторым является допущение об однонаправленности элементов, т.е.
сигнал на выходе любого элемента не влияет на сигнал на его входе. Поэтому
ММ системы представляет собой совокупность компонентных уравнений.
        Примеры ФМ являются исследование:
        - поведения системы автоматического регулирования,
        - временных диаграмм аналого-цифровых схем,
        - логических схем методами логического моделирования,
        - в случае сложности расчета схема, например, на основе теории цепей.

       4.2 Типовые элементы функциональных схем и способы их модели-
рования
       Функциональные элементы можно свести к четырем основным типам:
генераторы сигналов, безынерционные элементы, инерционные линейные эле-
менты, инерционные нелинейные элементы.
       Под моделированием элемента понимается вычисление его выходной
величины у по заданному значению сигнала х.
       Основной характеристикой элемента при ФМ является его функция пре-
образования, связывающая входной и выходной сигналы.
       Генераторы сигналов (рисунок 16) – это независимые генераторы, за-
дающие сигнал x(t) и управляемые генераторы, формирующие форму или зна-
чение сигнала x(t) в зависимости от управляющего воздействия u (пороговые
устройства).

                                                                           36