автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Генераторные преобразователи повышенной чувствительности для систем управления и контроля

На правах рукописи

ИВАНОВ Виктор Васильевич

ГЕНЕРАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

Специальность: 05.13.05 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Тольяттинском государственном университете сервиса (ТГУС)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Шакурский Виктор Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ожиганов Александр Аркадьевич

доктор технических наук, профессор Сосунов Борис Васильевич

доктор технических наук, профессор Томашевич Сергей Викторович

Ведущая организация: Московский государственный

университет приборостроения и информатики

Защита состоится « ¿И » калдр^ 2006 г. на заседании диссертационного совета Д 212.227.03 в Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, 49.

Факс: 2325914

E-mail: lyamm@mail.ifmo.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий механики и оптики.

Автореферат разослан « » QU7s>hp-t2QQ6 г.

Учёный секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

____- / А. В. Лямин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие и эффективность применения современных систем автоматического контроля и управления технологическими процессами и динамическими объектами связаны с проблемой увеличения чувствительности, точности и быстродействия преобразователей контролируемых параметров в информативные параметры сигналов в условиях многофакторных возмущений. В современном производстве всё большее внимание уделяется качеству продукции, которое многообразными способами влияет на непрерывность и ритмичность производства, себестоимость продукции, объём её выпуска и производительность труда. Высокое качество продукции может быть достигнуто только там, где существует контроль многочисленных параметров технологического процесса и соответствующая коррекция условий его протекания. Это подтверждается и тем, что трудоёмкость контроля и измерений составляет в среднем до 15% трудоёмкости всего производства. Надёжность и точность управления динамическими объектами достигается теми же средствами.

Наиболее ответственными элементами систем контроля являются датчики (первичные преобразователи). В большинстве случаев датчики реагируют на изменение нескольких различных параметров, из которых только один является информативным. Неинформативные параметры являются помехой или возмущающим фактором, влияние которого необходимо исключить или компенсировать. Совершенствование датчиков требует больших капитальных вложений. Это связано с большой номенклатурой датчиков и многообразием условий их эксплуатации. Для подавления неинформативных параметров используются многоканальные преобразователи, к каналам преобразования которых предъявляются достаточно жесткие требования.

Чаще всего изменения информативного параметра датчиков преобразуются в амплитуду аналогового постоянного или гармонического сигнала. Использование амплитудной модуляции не является оптимальным. Это объясняется низкой помехоустойчивостью амплитудной модуляции, особенно при малых уровнях полезного сигнала. Амплитудная модуляция требует введения в структуру цифровых систем управления и контроля аналого-цифровых преобразователей (АЦП), быстродействие которых существенно меньше, чем тактовая частота современных цифровых процессоров.

Более эффективным является преобразование информативного параметра датчиков в изменение частоты или фазы периодического сигнала. При этом датчики работают всегда на одном высоком уровне сигнала. Частотная и фазовая модуляции обладают более высокой помехоустойчивостью, а измерение временных интервалов не имеет ограничений по точности по сравнению с измерением амплитудных значений. Кроме этого, известны генераторные датчики, выходной сигнал которых уже имеет частотную модуляцию.

Однако синтез систем контроля и'управления с использованием только сигналов с частотной или фазовой модуляцией наталкивается на отсутствие

согласующих элементов — усилителей девиации частоты и девиации фазы с возможностью плавного изменения коэффициента усиления.

Следовательно, существует проблема разработки частотных и фазовых усилителей, которые являются аналогами амплитудных усилителей, и генераторных параметрических преобразователей повышенной чувствительности.

Анализ работ, посвященных данной проблеме, показывает, что выход может быть найден при использовании генераторных преобразователей на базе сложных автоколебательных систем, имеющих несколько степеней свободы. В этом случае частота генерируемых сигналов определяется эквивалентной фазочастотной характеристикой (ФЧХ) разомкнутой системы, и существуют разнообразные возможности управления точкой ФЧХ, для которой выполняется условие баланса фаз.

В диссертационной работе указанная проблема решается на основе выявленного нового физического эффекта — сверхчувствительности девиации частоты и девиации фазы генерируемых колебаний в автоколебательных системах к воздействию управляющего параметра. Использование данного эффекта позволило существенно увеличить чувствительность генераторных параметрических преобразователей и разработать несколько новых видов преобразователей, обладающих повышенной чувствительностью и возможностью плавной регулировки коэффициента преобразования.

Таким образом, актуальность темы определяется:

- потребностью различных областей науки и техники в чувствительных, точных и быстродействующих преобразователях, использующих угловую модуляцию сигнала;

- необходимостью совершенствования способов построения преобразований типа девиация фазы - девиация фазы, девиация частоты - девиация частоты, девиация частоты - девиация фазы, девиация фазы — девиация частоты;

- расширением теоретических положений в классической теории автоколебательных систем, определяющих режим повышенной чувствительности.

Работа7 выполнена в рамках фундаментальных исследований с госбюджетным финансированием, которые велись и ведутся в Тольяттинском государственном университете сервиса (госбюджетные НИР: ГР № 1.1.05; ГР №1.1.06) и в Тольяттинском государственном университете (госбюджетные НИР: ГР № 01.9.70006557; ГР № 01.2.000101673; ГР № 01. 2.006.06016).

Цель и задачи работы

' Целью диссертационной работы является разработка научных основ и принципов построения преобразователей повышенной чувствительности для систем управления и контроля.

' Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Исследование различных структур автоколебательных систем в новом режиме повышенной чувствительности.

2. Определение условий устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в новом режиме повышенной чувствительности.

3. Разработка способов инвертирования ФЧХ аналоговых и цифровых фильтров.

4. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности с параметрическим управлением.

5. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности на основе прямого усиления девиации частоты и девиации фазы.

6. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности с управлением по цепи сигнала внешней синхронизации.

7. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности на основе автоколебательных систем с многопетлевой обратной связью.

8. Разработка цифровых (виртуальных) генераторных преобразователей повышенной чувствительности.

9. Разработка способа ввода и вывода информации в цифровых генераторных преобразователях, исключающего использование аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

10. Создание алгоритмов и программ для реализации цифровых генераторных преобразователей повышенной чувствительности.

11. Разработка компьютерных моделей преобразователей, адекватно отображающих динамические.процессы в каждом из них.

Методы исследований

Для решения поставленных задач использовались теория колебаний, теория электрических цепей, теория устойчивости, теория измерительных преобразователей, теория чувствительности, теория погрешностей, теория цифровой обработки сигналов, методы параметрического и структурного синтеза, численные методы, методы компьютерного моделирования и экспериментальные методы исследований.

Научная новизна работы

1. Предложены методы генераторных преобразований девиации частоты и девиации фазы, основанные на эффекте сверхчувствительности параметров генерируемых колебаний к параметрам сигнала возбуждения (синхронизации) автоколебательной системы.

2. Показано, что эффект сверхчувствительности проявляется в любой автоколебательной системе при наличии каскадного соединения полосных фильтров, имеющих естественную (типичную) ФЧХ и инвертированную (нетипичную) ФЧХ.

3. Получены условия увеличения чувствительности генераторных параметрических преобразователей с угловой модуляцией выходного сигнала

при использовании автоколебательной системы в новом режиме повышенной чувствительности.

4. Разработан способ инвертирования ФЧХ аналоговых и цифровых фильтров.

5. Получено новое дополнительное условие устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в режиме повышенной чувствительности, требующее, чтобы эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи автоколебательной системы имела типичный характер.

6. Предложены способы плавного изменения коэффициента преобразования в разработанных генераторных преобразователях.

7. Разработаны математические и компьютерные модели для всех предложенных генераторных преобразователей, которые адекватно отображают динамические процессы возбуждения колебаний и переходные процессы в режиме управления колебаниями.

8. Разработан способ реализации генераторных преобразователей повышенной чувствительности в цифровой, виртуальной форме в реальном времени без использования аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей для ввода и вывода информации.

Практическую значимость работы составляют: . 1. Структуры нормирующих генераторных преобразователей девиации частоты и девиации фазы для частотно-фазовых систем управления и контроля, исключающие использование сигналов с амплитудной модуляцией.

2. Структуры преобразователей повышенной чувствительности с параметрическим управлением в контуре автоколебательной системы и параметрическим управлением по цепи сигнала возбуждения.

3. Методика реализации условий устойчивой генерации, необходимая для настройки автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности.

4. Универсальная схема аналогового фильтра, с помощью которой можно получить любой наклон ФЧХ фильтра, в том числе нулевой и инверсный.

5. Технология настройки необходимого коэффициента преобразования в разработанных генераторных преобразователях.

6. Технология отладки генераторных преобразователей повышенной чувствительности с помощью компьютерных моделей.

7. Алгоритм инвертирования ФЧХ цифровых фильтров.

8. Методика синтеза и отладки виртуальных генераторных преобразователей повышенной чувствительности с помощью цифровых компьютерных моделей.

9. Комплекс программ для реализации генераторных виртуальных преобразователей, работающих в реальном времени.

На защиту выносятся:

1. Новые способы генераторных преобразований девиации частоты и девиации фазы с плавной регулировкой коэффициента преобразования в широких пределах.

2. Условия реализации нового эффекта повышенной чувствительности в автоколебательных системах и условия устойчивости колебаний в этом режиме." :

3. Метод синтеза структур генераторных параметрических преобразователей повышенной чувствительности с угловой модуляцией выходного сигнала.

4. Метод синтеза структур генераторных усилителей девиации частоты и девиации фазы периодического сигнала.

5. Математические и компьютерные модели новых генераторных преобразователей и усилителей повышенной чувствительности.

6. Метод синтеза цифровых (виртуальных) генераторных преобразователей и усилителей повышенной чувствительности.

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной НТК «Новые технологии в промышленности, экономике и социально-культурной сфере» (Москва, 2001 г.); на I и II Международных НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2001 г., 2003 г.); на III Международной НТК «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2002 г.); на VI Всесоюзной НТК «Методы и средства измерений» (Н. Новгород, 2002 г.); на V и VI международных НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права (Москва, 2002 г., 2003 г.); на Всероссийской НТК «Сварка-ХХ1 век» (Тольятти, 2002 г.); на Международных симпозиумах «Надежность и качество» (Пенза, 2002 г., 2003 г.); на XIV и XVI конференциях с международным участием «Датчик-2002» и «Датчик-2004» (Судак, 2002 г., 2004 г.); на Всероссийской НТК «Прогрессивные техпроцессы в машиностроении» (Тольятти, 2002 г.); на III Международной НТК «Компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике» (Москва, 2002 г.); на VI Международной НПК «Наука - индустрии сервиса» (Москва, 2002 г.); на VI Всероссийской НТК «Новые информационные технологии» (Москва, 2003 г.); на Всероссийской НТК «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2003 г.); на НТК «Наука и практика, диалоги нового века» (Набережные Челны, 2003 г.); на III Межвузовской НТК «Научное программное обеспечение» (Санкт-Петербург, 2005 г.); на VII Международной НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2004 г.); на Всероссийской НТК «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» (Тольятти, 2004 г.); на Всероссийской НТК «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» (Самара, 2005 г.); на Региональной НТК «Практика применения научного программного обеспечения в образовании и научных исследованиях» (Санкт-Петербург, 2006 г.); на Международной НТК «Автоматизация технологических процессов и производственный контроль» (Тольятти, 2006 г.).

Реализация результатов работы

Полученные результаты использованы в устройствах вибродиагностики изделий электронной техники в Ульяновском филиале Института радиотехники и электроники РАН, использованы в рамках проекта РНП.2.1.2.75 (ЮРГУЭС-1.06.Ф) в Проблемной лаборатории перспективных технологий и процессов Центра исследований проблем безопасности РАН и Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса, использованы в рамках научно-исследовательской работы, ведущейся во ФГУП Самарского отделения научно-исследовательского института радио, использованы в системе диагностики в Научно-техническом центре «Наука» при Самарском государственном авиационном университете, использованы в системе контроля параметров электромагнитных полей в Научно-техническом центре ОАО АВТОВАЗ, использованы в разработках Научно-исследовательского центра «МЕТА» (г. Тольятти). Часть результатов передана для использования в Московское конструкторское бюро «КОМПАС», в Отдел программного обеспечения ООО «ОЛВИКО-ПЛЮС» (г. Тольятти). Отдельные новые результаты используются в учебном процессе Тольяттинского государственного университета сервиса, в учебном процессе Тольяттинского государственного университета, в учебном процессе Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики (г. Самара), в учебном процессе Димитров-градского института технологии, управления и дизайна.

Публикации

По результатам исследований опубликована 61 работа, в том числе монография в Московском издательстве «Радио и связь», 19 статей в научно-технических журналах, 30 материалов и тезисов докладов, 3 научно-технических отчёта, получено 9 патентов на изобретения.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 335 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав и заключения, списка использованной литературы из 238 наименований, содержит 178 рисунков и 8 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении показана актуальность темы диссертации, дан анализ состояния проблемы, показана практическая значимость работы, перечислены решаемые задачи, сформулирована научная новизна работы.

В первой главе дана сравнительная оценка известным автоколебательным системам (АКС), с целью использования их в генераторных преобразователях. Рассматриваются генераторы с одно- и двухпетлевой обратной связью, а также комбинационные и синхронизируемые генераторы. Они сравниваются по стабильности средней частоты при отсутствии управляющего воздействия, коэффициенту преобразования линеаризованной характеристики

преобразователя и погрешности от нелинейности характеристики преобразователя. Показывается, что все существующие способы управления частотой генерируемых колебаний имеют один и тот же недостаток: частота автоколебаний не может иметь повышенную чувствительность к управляющему воздействию. Повысить чувствительность частоты автоколебаний позволяет эффект, который был обнаружен при исследовании эквивалентных ФЧХ систем с обратной связью. На рис. 1 представлен результат численного эксперимента с использованием компьютерной математической системы МаШСАО для каскадного соединения двух реактивных четырёхполюсников второго порядка, которые включены в цепь обратной связи АКС. Четырёхполюсники имеют типичные (естественные) ФЧХ (кривые 1 и 2), следующего вида:

срх (/) = агсАгй, (р2 (/) = агс18(2& —

Ч Уо1 / V Л

/С2~/

(1)

где <рх и <р1 — фазовые сдвиги в четырёхполюсниках,/ — частота сигнала, <2\ и 0,г — добротности четырёхполюсников, а_/о1 иТог — резонансные частоты контуров четырёхполюсников.

Рис. 1

Частота автоколебаний при условии выполнения баланса амплитуд определяется точкой пересечения эквивалентной ФЧХ с осью частот. Очевидно, что при смещении резонансных частот четырёхполюсников относительно друг друга баланс фаз выполняется на частоте, которая всегда находится между

резонансными частотами четырёхполюсников. Вариация этой частоты всегда меньше вариации резонансных частот четырёхполюсников. В этом случае частота автоколебаний не может иметь повышенную чувствительность к управляющему воздействию. Результат качественно изменится (точка пересечения с осью частот выходит за пределы зоны резонансных частот четырёхполюсников), если использовать вычитание ФЧХ четырёхполюсников (кривая 4). Уже в данном примере, при произвольном выборе параметров, вариация частоты автоколебаний больше вариации резонансных частот четырёхполюсников. Соответствующим подбором параметров АКС, как показывают исследования, это превышение можно увеличить в десятки раз. Это хорошо видно при использовании линейных ФЧХ (рис. 2, характеристика 3).

{ := 125 , 125.01 .. 175 <31 := 10.05 Ю1 := 145.1 ГО2 := 145

02 .= 10 ♦,(„ .= [О, Ф2(Г) , -[«» ф (О > ф 1 (Г) + Ф2(П 0.1 ■

0.05 '■

♦ (Г)

♦ ЧП ■

*2<п

-0.05 ' -0.1 ■

\

■ ■1

: 1 5 1 5 1 .5 1

\

{

Рис. 2

Для реализации такого вычитания необходим четырёхполюсник, который имеет нетипичную (инвертированную) ФЧХ.

Синтез такого четырёхполюсника предлагается выполнить структурным способом с использованием двух каналов прохождения сигнала на кратных частотах. Фазовые сдвиги сигналов в каналах должны быть разные. Выходные сигналы каналов перемножаются. В этом случае для разностной частоты фазовые сдвиги будут вычитаться. Работоспособность разработанной структуры полосного фильтра с нетипичной ФЧХ проверялась с помощью ком-

пьютерной модели в среде БтиПпк математической системы МАТЬАВ. У разработанного полосного фильтра АЧХ и ФЧХ жёстко не взаимосвязаны.

Рассмотрены различные возможные варианты каскадного соединения типичных и нетипичных четырехполюсников с позиций увеличения чувствительности частоты автоколебаний к вариации управляющего параметра. Анализ вариантов каскадного соединения проводился по эквивалентным ФЧХ разомкнутых АКС с использованием компьютерной математической системы МаШСАО.

Выполненный анализ показал, что при введении в схему любой АКС полосного фильтра с нетипичной (инвертированной) ФЧХ проявляется эффект «сверхчувствительности» или далее повышенной чувствительности частоты автоколебаний к вариации управляющего параметра. Он сопровождается эффектом повышенной чувствительности фазовых сдвигов в отдельных полосных фильтрах. Уравнение баланса фаз может иметь несколько решений, причём характер наклона ФЧХ для каждого решения может быть разным, типичным или нетипичным.

Для устойчивой работы АКС в режиме повышенной чувствительности, кроме к классических условий устойчивой работы системы: баланса амплитуд, баланса фаз и баланса частот (для АКС комбинационного типа), дополнительно необходимо, чтобы эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи АКС имела типичный характер.

Во второй главе разработаны структуры генераторных преобразователей в новом режиме повышенной чувствительности. Рассмотрены параметрические преобразователи на базе АКС одно- и двухпетлевой обратной связью (ОС) с частотными и фазовыми выходами, а также преобразователи «девиация частоты — девиация частоты», «девиация частоты — девиация фазы», «девиация фазы - девиация частоты», «девиация фазы - девиация фазы», параметрические преобразователи с частотным и фазовым выходом на базе комбинационного генератора.

Исследованы способы управления автоколебательными системами в режиме повышенной чувствительности с учётом устойчивой работы автоколебательной системы.

Обобщённая структурная схема преобразователя на базе однопетлевой АКС (рис. 3) содержит каскадное соединение эквивалентного полосного фильтра 1 с типичной ФЧХ, полосного фильтра 2 с нетипичной ФЧХ, широкополосного фазовращателя 3 и нелинейного усилителя 4, который обеспечивает выполнение условия баланса амплитуд в заданном диапазоне взаимных расстроек фильтров и ограничивает амплитуду колебаний в установившемся режиме. Эквивалентный полосной фильтр 1 состоит из двух полосных фильтров с типичными ФЧХ, которые необходимы в структуре преобразователя для устранения многозначности частоты генерируемых колебаний, что имеет место при нелинейных ФЧХ.

VI) ¥2)

Рис. 3

В качестве управляющего, входного, воздействия х выступает определённый параметр автоколебательной системы, поэтому на базе однопетле-вых АКС рассмотрена реализация только параметрических генераторных преобразователей. Выходной информацией для преобразователя с частотным выходом является девиация частоты генерируемого сигнала v(J), с фазовым выходом - девиация начальных фаз двух сигналов относительно друг друга

VI), "С/! 4>г)-

Частота генерируемого сигнала определяется аналитическим выражением у /01/02/03 № + - 53 + у) ^[/я/оз + ^г/т/ю ~

из которого следует, что управлять частотой генерируемого сигнала можно, варьируя средние частоты /0 соответствующих фильтров, крутизну 5 их ФЧХ или дополнительный фазовый сдвиг ц/ фазовращателя. В результате анализа абсолютной и относительной чувствительности частоты генерируемого сигнала к вариации параметров, входящих в (2), получено условие достижения максимальной чувствительности с учётом устойчивой работы автоколебательной системы:

5,+52>53. (3)

Показано, что структуры преобразователей на базе однопетлевых АКС с частотным и фазовым выходом позволяют реализовать режим повышенной чувствительности, если в качестве управляющего параметра х используется: вариация средней частоты любого из трёх фильтров, дифференциальная вариация средних частот одного из первых двух фильтров и третьего фильтра, вариация величины дополнительного фазового сдвига. Управление чувствительностью осуществляется вариацией крутизны ФЧХ фильтров.

Обобщённая структура двухпетлевой АКС (рис. 4) содержит две петли обратной связи, первая из которых состоит из эквивалентного полосного

усилителя 1 с типичной ФЧХ, вторая содержит полосный усилитель 2 с нетипичной ФЧХ. Сигналы с обеих петель обратной связи поступают на сумматор 3, в цепь которого включены широкополосный фазовращатель 4 и нелинейный усилитель 5.

Рис. 4

Частота генерируемого сигнала определяется выражением:

/•=/■/• _^ _

J JolJoг , , >

1012 /ОЗ0! (4)

где (1 -=5з и (1 -т-Л)?, =5*— эквивалентная крутизна соответствующих ФЧХ, к - изменение амплитуды сигналов.

Показано, что в структурах параметрических преобразователей на базе двухпетлевых АКС с частотным и фазовым выходами в режиме повышенной чувствительности сохраняются все способы управления частотой и фазой генерируемого сигнала при воздействии управляющего параметра х, как и в случае однопетлевой АКС. Кроме того, в данной автоколебательной системе эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи обратной связи является ещё и функцией амплитуды генерируемых сигналов. Это даёт новые возможности по управлению автоколебательной системой.

В частности, добавляется возможность управлении чувствительностью путём изменения коэффициента передачи в цепях обратной связи и соотношения амплитуд складываемых в сумматоре сигналов.

Структурная схема преобразователя девиации частоты в составе обобщённой структуры (рис. 5) содержит каскадное соединение полосного усилителя 1 с нетипичной ФЧХ, смесителей 2 и 6 , полосных усилителей 3 и 5 с типичными ФЧХ, нелинейного усилителя 4. Блоки 1-6 составляют автоколебательную систему. Блоки 9, 10 и сигналы х, иКых2 из рассмотрения на данном этапе исключаются. Сигнал возбуждения иВх(/3) = иВх\ - ипл поступает непосредственно на вторые входы смесителей 2 и 6.

Рис. 5

В качестве выходного используется сигнал иВых, {[2 ±/|) с суммарной или разностной частотой генерируемых автоколебательной системой колебаний. Если после настройки автоколебательной системы частота сигнала возбуждения равна сумме частот генерируемых колебаний (первый режим работы), то выделяется выходной сигнал с разностной частотой. Если частота сигна-• ла возбуждения равна разности частот генерируемых колебаний (второй режим работы), то выделяется выходной сигнал с суммарной частотой. Выходной сигнал выделяется с помощью смесителя 7 и полосного усилителя 8. В этом случае возможности автоколебательной системы используются максимально, так как в выходном сигнале коэффициент преобразования удваивается по сравнению с отдельными генерируемыми сигналами.

Выражения для характеристики преобразования для первого и второго режимов отличаются только знаком

= КпрА/,, (5)

а величина коэффициента преобразования девиации частоты сигнала возбуждения в девиацию частоты выходного сигнала теоретически может быть бесконечно большой. Выбор той или иной настройки автоколебательной системы определяется конкретными условиями. Управление величиной коэффициента преобразования осуществляется выбором крутизны ФЧХ усилителей. Величину коэффициента преобразования можно изменять плавно.

Структурная схема преобразователя девиации частоты в девиацию фазы аналогична предыдущей схеме. Полосный усилитель 8 настраивается на частоту сигнала возбуждения, а его ФЧХ должна быть нулевой в полосе пропускания, чтобы не вносить искажения в характеристику преобразования. В качестве выходного в первом режиме выделяется сигнал с суммарной частотой, во втором - с разностной частотой автоколебаний. Чувствительность фазового сдвига к вариации частоты сигнала возбуждения определяется выражением

А<РДыг(А/3) = ^ Д/3 = К)1р( Д/Д (6)

~~ 02 1

из которого видно, что коэффициент преобразования может изменяться в широких пределах.

Структурная схема преобразователя девиации фазы в девиацию частоты в составе структуры (рис. 5) состоит из автоколебательной системы (блоки 1-6), смесителя 7 и полосного усилителя 8. Два сигнала возбуждения мйх, и ивл с одинаковой частоты, но с разными начальными фазами подаются непосредственно на вторые входы смесителей 2 и 6. В качестве выходного в первом режиме выделяется сигнал с разностной частотой, во втором - с суммарной частотой автоколебаний. Выходной сигнал выделяется с помощью смесителя 7 и полосного усилителя 8. Блоки 9, 10 и управляющие воздействия х на данном этапе из рассмотрения исключаются.

Выражения для коэффициентов преобразования девиации фазы сигнала возбуждения в девиацию частоты выходного сигнала, в зависимости от режима настройки, отличаются только знаком:

ДЛ.ЛД'//)=± . 2/т/" . А у/ - К-чАУ- (7)

Выбор той или иной настройки автоколебательной системы определяется конкретными условиями. В обоих случаях коэффициент преобразования теоретически может быть близок к бесконечности.

Рассмотренная структура преобразователя девиации фазы в девиацию частоты может быть использована в качестве преобразователя девиации фазы. Для этого усилитель 8 настраивается таким образом, чтобы выделялась гармоника с частотой, равной частоте сигнала возбуждения. Если второй сигнал возбуждения считать опорным, то фазовый сдвиг выходного сигнала относительно входного опорного по сравнению с фазовым сдвигом первого сигнала возбуждения относительно опорного изменится. Выражение для коэффициента преобразования

АуЯмг<ДИ= . ^ У:2 . с = (»)

У 01^3 + «5 / ""/02'>1

показывает, что при рассматриваемом преобразовании девиации фазы имеет место эффект повышенной чувствительности.

На базе комбинационного генератора разработаны структуры параметрических преобразователей с частотным и фазовым выходами (рис. 5). Блоки 1-6 составляют автоколебательную систему, блоки 9, 10 — управляемые фазовращатели, блок 7 - смеситель, 8 — полосной усилитель. Сигнал возбуждения ивх\ = ивл поступает с высокостабильного генератора. Входными сигналами в обоих случаях являются управляющие воздействия х, которые представляют собой изменения параметров, влияющие на средние частоты полосных усилителей, величину фазового сдвига или частоту сигнала возбуждения. Выходной сигнал снимается в случае преобразователя с частотного выходом с выхода полосного усилителя 8, который настраивается в первом режиме на сигнал с разностной частотой, а во втором режиме на сигнал с суммарной частотой колебаний.

Для преобразователя с фазовым выходом выходным параметром является фазовый сдвиг между опорным сигналом иВх2 и сигналом на выходе полосного усилителя 8. Частоты этих сигналов одинаковые, а начальные фазы имеют разную величину. Полосной усилитель 8 настраивается таким образом, чтобы в первом режиме выделялся сигнал суммарной, а во втором с разностной частотой автоколебаний.

Анализ чувствительности частоты и фазы колебаний к вариации управляющих воздействий х с помощью математических моделей показал, что в параметрических преобразователях с частотным и фазовым выходами реализуются режим повышенной чувствительности при следующих способах управления: управление средними частотами либо усилителя с нетипичной ФЧХ, либо усилителей с типичной ФЧХ, дифференциальное управление средними частотами усилителей с типичной и нетипичной ФЧХ во втором режиме настройки автоколебательной системы, одностороннее управление средними частотами усилителей с типичной и нетипичной ФЧХ в первом режиме настройки автоколебательной системы, управление величиной дополнительного фазового сдвига, вносимого в автоколебательную систему фазовращателем, управление частотой генератора сигнала возбуждения. Управление чувствительностью реализуется изменением крутизны ФЧХ фильтров. Введение дополнительной петли обратной связи с суммированием сигналов обратной связи позволяет использовать для управления чувствительностью коэффициент передачи цепи обратной связи.

В третьей главе приведён сравнительный анализ характеристик преобразователей на базе АКС с одно- и двухпетлевой ОС. Считается, что характеристика преобразования оптимальна, если она линейна и имеет минимальную дополнительную погрешность. Для рассмотренных во второй главе способов управления преобразователями в режиме повышенной чувствительности построены математические модели, которые позволили оценить степень влияния параметров, специфику их воздействия на линейность характеристик и величину коэффициента преобразования. .

Для преобразователей с частотным и фазовым выходами на базе АКС с однопетлевой обратной связью лучшие результаты получены при управлении величиной дополнительного фазового сдвига. Здесь характеристика преобразования линейна при повышенной чувствительности преобразователя. В то же время при дифференциальном управлении средними частотами фильтров, при меньшей чувствительности преобразователя, появляется возможность компенсации односторонних смещений средних частот фильтров, возникающих из-за влияния возмущающих факторов. Показано, что использование фильтров с нелинейными ФЧХ ослабляет эффект сверхчувствительности. Приведены результаты численного эксперимента, полученные методом последовательного приближения, для дифференциального управления средними частотами фильтров и управлении величиной дополнительного фазового сдвига, из которых следует, что эффект повышенной чувствительности проявляется только в области малых расстроек относительно начальных средних частот фильтров. Следовательно, для реализации эффекта повышенной чувствительности в широком диапазоне необходимо использовать фильтры с линейными ФЧХ в полосе пропускания. С этой точки зрения наиболее эффективным является использование цифровых фильтров.

Повышенная чувствительность частоты выходного сигнала преобразователей к вариации параметров автоколебательной системы требует анализа погрешности преобразования. Причиной возникновения погрешности преобразования могут быть как неточность настройки автоколебательной системы, так и влияние возмущающих факторов. Получены аналитические выражения, позволяющие оценить возможность и способы компенсации погрешности преобразования от настройки автоколебательной системы и от влияния возмущающих факторов. Анализ полученных выражений позволяет сделать вывод о том, что при управлении средними частотами полосных усилителей есть возможность частичной компенсации влияния возмущающего фактора, а при управлении дополнительным фазовым сдвигом такой возможности нет.

Особенность преобразователей на базе АКС с двухпетлевой обратной связью заключается в дополнительной возможности использования коэффициентов обратной связи для настройки преобразователей. Однако, как показали исследования, для данных преобразователей с частотным выходом использование вариации коэффициента передачи в цепях обратной связи для настройки характеристики преобразователя малоэффективно, так как быстро уменьшается участок характеристики с допустимой погрешностью от нелинейности. При этом наибольший эффект при настройке преобразователя с использованием коэффициента обратной связи получается при дифференциальной вариации средних частот фильтров. Здесь крутизна характеристики преобразователя максимальная, а погрешность от нелинейности характеристики частично компенсируется. Данный режим настройки для преобразова-

телей с двухпетлевой АКС даёт лучшие результаты и в случае использования фильтров с нелинейной ФЧХ по сравнению с преобразователями на базе однопетлевых АКС.

Исследования преобразователей на базе двухпетлевой АКС с фазовым выходом показали, что условием линейности характеристик преобразования является использование фильтров с линейными ФЧХ, крутизна которых при перестройке фильтра остаётся постоянной. Наибольшая крутизна характеристики получается при дифференциальной вариации средних частот фильтров, вариации вносимого дополнительного фазового сдвига и дифференциальной вариацией амплитуд сигналов обратной связи.

Анализ погрешностей характеристик преобразования выполнялся численным методом последовательных приближений, используя приращение параметров, влияние которых оценивалось. При этом считалось, что ФЧХ фильтров не зависят от вариации средней частоты фильтра, то есть крутизна ФЧХ является величиной постоянной и вносимый фазовый сдвиг равен нулю.

Для преобразователей с частотным выходом при управлении средней частотой первого фильтра исследовались зависимости погрешностей, вызванные неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра, средней частоты второго фильтра, амплитуд сигналов на выходе цепей обратной связи, дополнительного фазового сдвига. При дифференциальном управлении средними частотами первого и второго фильтров исследовались зависимости погрешностей, вызванные неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра, дополнительного фазового сдвига. При управлении дополнительным фазовым сдвигом исследовались зависимости погрешностей, вызванных неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра, средней частоты второго фильтра и амплитуд сигналов на выходе цепей обратной связи. Сравнительная оценка полученных результатов позволила сделать вывод о том, что для преобразователей с частотным выходом погрешность имеет чаще всего мультипликативную линейную составляющую, причём лучшие результаты получены при дифференциальном управлении средними частотами первого и второго фильтров.

Для преобразователей с фазовым выходом при управлении средней час- ' тотой первого фильтра исследовались зависимости погрешностей, вызванные неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра, средней частоты второго фильтра, амплитуд сигналов на выходе цепей обратной связи. При дифференциальном управлении средними частотами первого и второго фильтров исследовались зависимости погрешностей, вызванные неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра и амплитуд сигналов на выходе цепей обратной связи. При управлении дополнительным фазовым сдвигом исследовались зависимости погрешностей, вызванные неточностью настройки крутизны ФЧХ второго фильтра, средней частоты второго фильтра, амплитуд сигналов на выходе цепей обратной связи. Сравнительная оценка полученных результатов позволила сделать вывод о том, что для преобразовате-

лей с фазовым выходом погрешность имеет также чаще всего, мультипликативную, линейную составляющую, причём для всех случаев управления инструментальная погрешность здесь меньше, чем у преобразователей с частотным выходом.

В четвёртой главе приведён анализ математических моделей и характеристик преобразователей на трёхчастотном комбинационном генераторе. Рассмотрены характеристики преобразователей «девиация частоты - девиация частоты», «девиация частоты - девиация фазы», «девиация фазы - девиация частоты», «девиация фазы - девиация фазы», характеристики параметрических преобразователей с частотным и фазовым выходом на базе комбинационного генератора. Показано, что основным условием линейности характеристик преобразователей является линейность ФЧХ фильтров автоколебательной системы, а коэффициент преобразования по величине не зависит от режима настройки автоколебательной системы. Преимущества первого или второго режима настройки автоколебательной системы можно оценить, анализируя погрешности характеристики преобразователя.

Исследованы погрешности характеристик преобразователей, которые возникают из-за ошибок в настройке средних частот фильтров и ошибок в настройке крутизны ФЧХ фильтров. Погрешность настройки рассматривается как инструментальная погрешность. Дополнительная погрешность определяется влиянием на эти параметры внешних и внутренних возмущающих факторов.

В случае преобразователей «девиация частоты — девиация частоты» в обоих режимах настройки автоколебательной системы для полной компенсации дополнительной погрешности необходимо подбирать соответствующие чувствительности средних частот фильтров к возмущающим факторам. Возможна также частичная компенсация дополнительной погрешности из-за изменения крутизны ФЧХ фильтров. При этом в обоих режимах настройки автоколебательной системы смещение средних частот фильтров и изменение дополнительного вносимого фазового сдвига дают аддитивную составляющую дополнительной погрешности, а изменение крутизны ФЧХ фильтров даёт мультипликативную составляющую.

Исследования характеристик преобразователей «девиация частоты - девиация фазы» показали, что второй режим настройки эффективен в том случае, когда возмущающие факторы приводят к приращению средних частот фильтров одного знака. В этом случае возможна компенсация дополнительной погрешности, а также погрешности и из-за воздействия возмущающих факторов на значения крутизны ФЧХ фильтров.

В преобразователях «девиация фазы - девиация частоты» дополнительная погрешность возникает не только от ошибок в настройке или действия возмущающих факторов на средние частоты фильтров и крутизну ФЧХ фильтров, но и из-за смещения частоты сигнала возбуждения. Анализ показывает, что в рассматриваемом преобразователе погрешность из-за вариации частоты сигнала возбуждения не компенсируется, что требует её стабилизации.

Смещение средних частот фильтров и частоты сигнала возбуждения вызывает появление аддитивной составляющей погрешности. Изменение крутизны ФЧХ фильтров вызывает появление мультипликативной составляющей погрешности. С точки зрения компенсации погрешности из-за смещения средних частот фильтров второй режим настройки более эффективен.

Погрешность характеристики преобразователя «девиация фазы — девиация фазы» определяется смещением средних частот фильтров, изменением значения частоты сигнала возбуждения и изменением значений крутизны ФЧХ фильтров под действием возмущающих факторов, или из-за неточности настройки. При прочих равных условиях второй режим настройки автоколебательной системы более эффективен для компенсации отклонений средних частот фильтров.

Исследованы характеристики параметрических преобразователей с частотным и фазовым выходом в обоих режимах настройки автоколебательной системы. Управляющим параметром в параметрических преобразователях может быть индуктивность, взаимная индуктивность, ёмкость и сопротивление. Все эти параметры, включенные в цепи фильтров, фазовращателей и задающих генераторов, определяют среднюю частоту фильтров, величину фазового сдвига и, соответственно, частоту автоколебаний в генераторе. Указанные параметры могут быть выходными параметрами различных параметрических датчиков, номенклатура которых огромна.

Приведены выражения, которые определяют аддитивную составляющую погрешности, и выражения, которые определяют мультипликативную составляющую. Учитывая разные знаки отдельных составляющих, возможна частичная компенсация этих составляющих при одинаковых чувствительностях приращений средних частот и приращений крутизны ФЧХ. Для полной компенсации необходимо подбирать чувствительность составляющих при проектировании преобразователей.

В пятой главе приводятся и исследуются компьютерные модели разработанных выше генераторных преобразователей в режиме повышенной чувствительности. В качестве моделей полосных усилителей выбраны полосные фильтры Чебышева типа 1 второго порядка. Это объясняется тем, что их ФЧХ в полосе пропускания близки к линейным и не смещены.

На рис. 6 приведена компьютерная модель преобразователя на генераторе с однопетлевой обратной связью.

Модель усилителя с нетипичной ФЧХ включает в себя смесители 1 и 2, блок выделения постоянной составляющей, вычитающее устройство, усилитель и полосный фильтр 1. Эквивалентная ФЧХ соответствует инвертированной ФЧХ фильтра 1. Модель усилителя с типичной ФЧХ включает в себя фильтры 2 и 3 и ограничитель. Автоколебательная система обладает жёстким возбуждением из-за смесителей, поэтому в модель введён блок раскачки. При исследовании преобразователя с частотным выходом в качестве выходного используется сигнал на входе фильтра 1. При исследовании преоб-

разователя с фазовым выходом используются сигналы на входе и выходе фильтра 1.

■----------------------------------------------1

Рис. 6

Полученные характеристики (рис. 7) подтверждают режим повышенной чувствительности преобразователя.

ЙП ,ДГ2

Рис. 7

Приводятся компьютерные модели для преобразователей с фазовым управлением. Для этого вводится дополнительный элемент задержки. Анализ полученных характеристик показывает, что преобразователи с фазовым управлением более перспективны, так как обладают линейными характеристиками при использовании фильтров с линейными ФЧХ. Кроме этого, появляется возможность применения цифровых фильтров. При использовании цифровых фильтров стабильность частоты генерируемых колебаний и точность настройки будут значительно выше. Разработанные компьютерные модели преобразователей позволили исследовать режим дифференциального управления автоколебательной системой. В этом случае средние частоты фильтров получают одинаковые по величине, но разные по знаку приращения.

Приводятся компьютерные модели преобразователей для исследования динамических характеристик. Для имитации скачка управляющего параметра в компьютерную модель преобразователя с управлением средними частотами фильтров введён дополнительный фильтр, перемножители, ключи и суммирующее устройство. На рис. 8 приведена переходная характеристика, для получения которой измерялись периоды колебаний в разные моменты времени. Переходная кривая хорошо аппроксимируется экспонентой. Это позволяет рассматривать данный преобразователь как динамическое звено первого порядка. Аналогичным образом исследованы динамические режимы в преобразователе с фазовым управлением.

Рис. 8

Разработаны и исследованы компьютерные модели преобразователей на генераторе с двухпетлевой обратной связью (рис. 9). Исследованы статиче-

ские характеристики при управлении вариацией коэффициентов передачи петель обратной связи.

Блок вид. пост. сост.

~______. 1_ь. *

Огранич. Усилит. 1

Осциллограф ¡к—

Смесит. 1

1-. И1И (ЕП5Б Л

Фильтр 1 Уси"-2 Фильтр 2 Фильтр 3 Фильтр 4 ' фильтР 6

Е!Ш

□

СТ5И ЕПВВ]

дЧЖг

Фильтр 6 Фильтр 7

ж.

Усилит. 6

Ч>

Усилит. 3

И зм. периодов Индикатор

- Вых.

*

Блок раскачки

Рис. 9

Отличием режима повышенной чувствительности от обычного режима в данном случае заключается в диапазоне частот, который занимает характеристика. В обычном режиме это диапазон частот между средними частотами расстроенных фильтров в первой и второй петле обратной связи. В режиме повышенной чувствительности это диапазон частот между одной из средних частот фильтров и соответствующей границей полосы пропускания. Кроме этого, появилась возможность раздельного регулирования чувствительности преобразователя и линейности его характеристики.

Приведена компьютерная модель преобразователя, позволяющая имитировать скачкообразное изменение коэффициентов передачи в цепях обратной связи и исследовать динамические характеристики. Полученные кривые хорошо аппроксимируется экспонентой. Это позволяет считать преобразователь динамическим звеном первого порядка. Однако, сравнивая переходные характеристики, полученные для преобразователей, использующих генератор с однопетлевой ОС, можно сделать следующий важный вывод. При одном и том же диапазоне частот и близких настройках переходный процесс в рассматриваемом преобразователе на порядок быстрее.

Разработаны и исследованы компьютерные модели преобразователей на базе трёхчастотного комбинационного генератора (рис. 10).

Блок измер. периодов

Рис. 10

Первый полосный усилитель имеет нетипичную ФЧХ, а второй типичную ФЧХ. На базе компьютерных моделей исследовались преобразователи девиации частоты и девиации фазы, рассмотренные в предыдущих главах, и параметрические преобразователи повышенной чувствительности. На рис. 11 в качестве примера приведены характеристики преобразователя девиации частоты.

Рис. 11

Характеристики близки к линейным. Результаты исследований компьютерных моделей показывают их адекватность математическим моделям, приведённым выше.

Приводятся компьютерные модели для исследования динамических характеристик рассматриваемых преобразователей. Модели имитируют скачкообразное изменение управляющего параметра и позволяют получить переходные характеристики. Особенностью динамических процессов в рассматриваемых преобразователях на частотно-временной плоскости является отсутствие явной связи между высоким порядком разомкнутой цепи автоколебательной системы и первым порядком модели переходной характеристики. Кроме этого, переходные зависимости частоты генерируемых колебаний при возбуждении автоколебательной системы и при скачкообразных изменениях управляющего воздействия заметно отличаются.

В шестой главе рассматриваются условия реализации генераторных преобразователей повышенной чувствительности в цифровой форме.

Использование цифровых технологий даёт возможность реализации произвольных преобразований, то есть снимаются ограничения на виды обработки, свойственные аналоговой технике, и обеспечивается реализация любых формально описываемых преобразований. Отсутствуют принципиальные ограничения на сложность обработки, то есть имеется принципиальная возможность обеспечивать требуемую точность обработки при сколько угодно сложных алгоритмах. При реализации цифровых преобразователей гарантируется стабильность и повторяемость характеристик преобразований.

К недостаткам цифровых технологий следует отнести возможность обработки в настоящее время относительно низкочастотных сигналов, шумы квантования, нелинейные эффекты переполнения и зависимость скорости обработки сигналов от требуемой точности.

Даётся оценка цифровым фильтрам и делается вывод о необходимости использования нерекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ), так как они обладают линейной ФЧХ, которая не связана с формой АЧХ. Исходя из ступенчатости ФЧХ делается вывод о ступенчатости характеристик цифровых генераторных преобразователей. Следовательно, при синтезе цифрового фильтра следует минимизировать порядок фильтра и максимизировать частоту дискретизации. Это позволяет оптимизировать алгоритм реализации фильтра с точки зрения быстродействия алгоритма работы фильтра и точности преобразования.

Приводится структура цифрового фильтра, которая обладает нетипичной ФЧХ, что подтверждается компьютерным моделированием. Показывается, что особенностью синтеза цифровых автоколебательных систем является необходимость введения в контур автоколебательной системы элемента задержки, хотя бы на один период дискретизации. Кроме этого, показана необходимость выбора индивидуальной частоты дискретизации для каждого цифрового фильтра. Это облегчает настройку преобразователей.

На рис. 12 приведена цифровая модель генератора с однопетлевой обратной связью, с помощью которой выполнены исследования цифровых автоколебательных систем на частотную устойчивость. И в этом случае условием частотной устойчивости является типичный наклон эквивалентной ФЧХ автоколебательной системы.

У

Saturation

-+Q-

у ь 1п1 СМ!

*

filter

Step

Sine Wave

Рис. 12

-160

Integer Delay

iT, ;

У

□

Time Scope

• Рассмотрены цифровые аналоги преобразователей на одноконтурных генераторах и их цифровые компьютерные модели. Возможные частоты генерируемых колебаний

(2 тт-у/)/л/аг Уоя — / у- „ у. „ \ > \у)

где - частота дискретизации фильтра, Я — порядок фильтра, а ц/ - дополнительный фазовый сдвиг.

Так как порядок фильтра является элементом дискретной настройки крутизны ФЧХ, то параметрами управления частотой генерируемых колебаний могут быть частота дискретизации и дополнительный фазовый сдвиг. В этом случае достигается ступенчатое изменение частоты генерируемых колебаний с погрешностью дискретизации. Выполненные исследования чувствительности преобразователей показали, что в рассматриваемых случаях реализуется режим повышенной чувствительности к вариации частоты дискретизации и к вариации дополнительного фазового сдвига. В первом случае характеристики преобразования будут нелинейными, а во втором случае линейными.

Таким образом, частота дискретизации должна использоваться для настройки чувствительности преобразователя девиации дополнительного фазового сдвига в частоту генерируемого сигнала. Элементом управления может быть внешний широкополосный управляемый фазовращатель, включенный в контур цифрового автогенератора. В диссертации рассмотрен пример такого фазовращателя.

Приведены результаты исследования преобразователей повышенной чувствительности на базе цифрового комбинационного генератора, компьютерная модель которого приведена на рис. 13.

Ир-

ОиМ

м ОшЗ

£1!

X?

□

№ 9Х. ВЫХ. -► 1

Изм.периода Индикатор 1

► Вх. Вых. -» I

Т1т« 8оор*

Изм. периода 2 Индикатор 2

Рис. 13

Разработаны и исследованы компьютерные цифровые модели генераторных преобразователей с управлением по частоте сигнала возбуждения. Это преобразователи девиации частоты и девиации фазы повышенной чувствительности.

Характеристики преобразователя девиации частоты в разных режимах настройки автоколебательной системы (частота сигнала возбуждения равна сумме или разности частот генерируемых сигналов) описываются выражениями:

/еых.н (/з ) — '

/выхл (А ) —

2{2тт + ¥)+ /3(5р,+5уг)

(10)

(11)

Видно, что характеристики линейные, так как крутизна ФЧХ фильтров есть константа. Аналогичные результаты получены и для остальных преобразователей.

Достоинством цифровых генераторных преобразователей является возможность их возбуждения не только гармоническим сигналом, но и сигналом типа меандр. Как показали экспериментальные исследования на компьютерных моделях, при таком возбуждении характеристики преобразователей практически не меняются. Это объясняется фильтрацией высших гармонических составляющих автоколебательной системой. Следовательно, для ввода вход-

ного сигнала в числовой процессор не требуется аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Выходная информация определяется частотой или начальной фазой генерируемых цифровой автоколебательной системой сигналов. Следовательно, для вывода информации также не требуется цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Это значительно увеличивает потенциальные возможности цифровых генераторных преобразователей. Для ввода и вывода информации в числовой процессор следует использовать логические входы и выходы.

Основной погрешностью генераторных цифровых преобразователей является погрешность дискретизации. Она определяет дискретность шкалы выходной информации. Уменьшение погрешности дискретизации требует увеличения частоты дискретизации. Но, чтобы сохранить крутизну ФЧХ, необходимо увеличивать и порядок цифровых фильтров. Всё это быстро увеличивает объём вычислений и снижает быстродействие алгоритма реализации цифровых генераторных преобразователей. В настоящее время приходится ограничиваться частотами генерируемых сигналов на уровне единиц килогерц.

Однако стабильность и повторяемость характеристик преобразователей, возможность регулировки чувствительности и отсутствие дополнительной погрешности преобразования делают такие преобразователи перспективными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработаны новые методы синтеза генераторных преобразователей повышенной чувствительности, на основе которых решена крупная, имеющая важное народнохозяйственное значение проблема синтеза параметрических преобразователей и синтеза новых элементов — усилителей девиации частоты и девиации фазы, что позволяет решить проблему построения систем контроля и управления с использованием только сигналов с частотной и фазовой модуляцией.

1. Выявлен новый эффект сверхчувствительности автоколебательных систем, который проявляется в любой автоколебательной системе при наличии в цепи обратной связи каскадного соединения полосных фильтров с естественной (типичной) ФЧХ и инвертированной (нетипичной) ФЧХ. В этом случае небольшие вариации управляющих параметров вызывают существенные изменения частоты генерируемых сигналов.

2. Определены условия устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в новом режиме повышенной чувствительности. Кроме выполнения условий баланса амплитуд, баланса фаз и баланса частот, для комбинационных генераторов необходимо, чтобы эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи автоколебательной системы имела типичный характер. В противном случае возникает неустойчивость частоты генерируемых колебаний, приводящая к уходу частоты из полосы, в которой выполняется баланс амплитуд, и срыву колебаний.

- 3. Для реализации нового эффекта повышенной чувствительности разработан способ инвертирования ФЧХ полосных фильтров, позволяющий получить любой наклон ФЧХ в сторону уменьшения, вплоть до нулевого наклона. Для этого используется двухканальная структура прохождения сигнала на кратных частотах с вычитанием фазовых сдвигов. Разработаны методики расчёта аналоговых и цифровых фильтров с инвертированными ФЧХ.

4. На основе автоколебательных систем с комбинационным взаимодействием трёх сигналов разных частот (комбинационных генераторов) в режиме повышенной чувствительности синтезированы новые устройства прямого преобразования девиации частоты и девиации фазы — усилители девиации частоты и девиации фазы с возможностью плавного изменения коэффициента усиления в широких пределах.

5. Разработаны генераторные параметрические преобразователи повышенной чувствительности с частотной и фазовой модуляцией выходного сигнала на основе автоколебательной системы с однопетлевой и многопетлевой обратной связью. Получены способы оптимального управления данной автоколебательной системой, при которых реализуется режим повышенной чувствительности. Исследованы характеристики преобразователей с частотным и фазовым выходами. Получены условия достижения максимальной чувствительности с учётом устойчивости автоколебаний. Получены условия, позволяющие минимизировать погрешности характеристик преобразователей. В преобразователях на основе автоколебательных систем с многопетлевой обратной связью реализован способ настройки путём вариации коэффициента передачи в цепях обратной связи.

6. На базе комбинационного генератора разработаны преобразователи повышенной чувствительности с частотным и фазовым выходами, использующие параметрическое управление и управление по цепи сигнала внешней синхронизации. Для них получены условия достижения максимальной чувствительности с учётом устойчивой работы в разных режимах настройки автоколебательной системы.

7. Для всех генераторных преобразователей в новом режиме повышенной чувствительности разработаны компьютерные модели, которые адекватно отображают динамические процессы возбуждения колебаний и переходные процессы в режиме управления колебаниями и которые позволили исследовать слабо выраженные эффекты и учесть их при макетировании.

8. Выполнено физическое макетирование и исследование разработанных устройств, результаты которого полностью подтверждает результаты, полученные с помощью математических и компьютерных моделей. Макетирование велось в диапазоне частот 100—1000 кГц. Использовались типовые схемы резонансных усилителей и диодных балансных смесителей.

9. Разработаны цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности, работающие в реальном времени и имеющие линейные

характеристики. Ввод и вывод информации в цифровые генераторные преобразователи не требует аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

10. Разработанные генераторные преобразователи, методики их настройки, алгоритмы и программы реализации цифровых преобразователей использованы на ряде предприятий и в учебном процессе. Отдельные результаты переданы организациям для использования в научно-исследовательских работах.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иванов, В. В. Генераторные, фазовые и частотные преобразователи и модуляторы / В. В. Иванов, В. К. Шакурский. — М. : Радио и связь, 2003. -184 с.: ил.

2. Иванов, В. В. Синтез преобразователей индекса угловой модуляции // Волновые процессы и радиотехнические системы. — 2001. — № 3. — Т. 4. — С. 46-48.

3. Иванов, В. В. Явление сверхчувствительности автоколебательных систем / Иванов В. В. и др. // Вестник СГАУ. Серия: Актуальные проблемы радиоэлектроники. — Вып. 6. — 2002. — С. 42-46.

4. Иванов, В. В. Эффект преобразования в комбинационном генераторе девиации частоты сигнала синхронизации / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Радиотехника. - 2004. - № 4. - С. 37-40.

5. Иванов, В. В. Анализ свойств управляемого генератора в режиме повышенной чувствительности / В. В..Иванов, В. К. Шакурский // Электросвязь. - 2004. - № 7. - С. 43-51.

6. Иванов, В. В. Увеличение чувствительности генераторных параметрических преобразователей / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Известия вузов. Приборостроение. - 2005. -№ 7. Т. 48. - С. 47-51.

7. Иванов, В. В. Частотно-фазовые преобразователи повышенной чувствительности // Известия вузов. Приборостроение. — 2005. — № 9. Т. 48. - С. 13-17.

8. Иванов, В. В. Элементы систем управления и контроля на базе сигналов с угловой модуляции // Известия Самарского научного центра РАН. -2006. - Спец. выпуск. - С. 34-41.

9. Иванов, В. В. Цифровые генераторные преобразователи сигналов с угловой модуляцией / В. В. Иванов, Д. А. Нагаев // Известия Самарского научного центра РАН. - 2006. - Спец. выпуск. — С. 31-34.

10. Иванов, В. В. Нормирующие преобразователи сигналов с угловой модуляцией для частотных систем управления / В. В. Иванов, С. В. Шлыков // Техника машиностроения. - 2001. - № 6(34). - С. 40-42.

11. Иванов, В. В. Частотный модулятор повышенной чувствительности // Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование инфоком-

муникационных систем : сборник трудов ПГАТИ. — М.: Радио и связь, 2002. -С. 197-202.

12. Иванов, В. В. Фазовый модулятор повышенной чувствительности / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование инфокоммуникационных систем : сборник трудов ПГАТИ. - М.: Радио и связь, 2002. - С. 203-208.

13. Иванов, В. В. Стабилизация частотных преобразователей повышенной чувствительности / В. В. Иванов, С. В. Шлыков // Проблемы и решения современной технологии : сборник научных трудов ПТИС. — М. : ПТИС -2001.-С. 26-28.

14. Иванов, В. В. Условия стабильности среднего значения частотно-фазового преобразования // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской, научной и производственной деятельности в сфере сервиса : сборник трудов МГУС. — Самара : МГУС, 2002. — С. 26-28.

15. Шлыков, С. В. Полосный усилитель с нулевой фазочастотной характеристикой / С. В. Шлыков, В. В. Иванов // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской, научной и производственной деятельности в сфере сервиса : сборник трудов МГУС. - Самара : МГУС, 2002-С. 29-31.

16. Иванов, В. В. Измерение малых девиаций частоты // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской, научной и производственной деятельности : межвузовский сборник научных трудов МГУС. - Самара. - Вып. 6. - 2001. - С. 202-205.

17. Иванов, В. В. Чувствительность преобразователя девиации частоты /

B. В. Иванов, С. В. Шлыков // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской, научной и производственной деятельности : межвузовский сборник научных трудов МГУС. - Самара. - Вып. 6.-2001.-С. 198-202.

18. Иванов, В. В. Стабилизация частотно-фазовых преобразований // Проблемы и решения современной технологии : сборник трудов ПТИС. -Тольятти. - Вып. 7. - 2000. - С. 31-33.

19. Иванов, В. В. Увеличение чувствительности частотно-фазовых преобразований // Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона : межвузовский сборник научных трудов ТолПИ. - Тольятти. - Вып. 4. -2001. - И часть - С. 370-372.

20. Иванов, В. В. Стабилизация частотно-фазовых преобразований повышенной чувствительности // Проблемы и решения современной технологии : сборник научных трудов ПТИС. - М.: ПТИС - 2001 - С. 23-26.

21. Иванов, В. В. Генераторные преобразователи повышенной чувствительности / В. В. Иванов, В. К. Шакурский II Датчики и преобразователи систем измерения, контроля и управления : материалы XIV Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. - М. : МГИЭМ, 2002. -

C. 29-31.

22. Иванов, В. В. Генераторные преобразователи повышенной чувствительности с фазовым управлением / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Датчики и преобразователи систем измерения, контроля и управления : материалы XVI Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. - М. : МГИЭМ, 2004. - С. 22-23.

23. Иванов, В. В. Преобразователи значений девиации частоты и угла сигналов в системах с угловой модуляцией / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Физика и технические приложения волновых процессов : материалы докладов I международной научно-технической конференции. — Самара : ПГАТИ, 2001.-Т. 1.-С. 135.

24. Иванов, В. В. Устойчивость и управляемость автоколебательных систем в режиме сверхчувствительности / В. В. Иванов, В. И. Воловач // Физика и технические приложения волновых процессов : материалы докладов И международной научно-технической конференции. — Самара: СамГУ, 2003. — С. 168.

25. Глушенков, М. С. Параметрические преобразователи с угловой модуляцией выходного сигнала / М. С. Глушенков, В. В. Иванов, С. В. Шлыков // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики : материалы III международной научно-технической конференции. — Новочеркасск : ЮРГТУ, 2002.-С. 12-14.

26. Иванов, В. В. Генераторный метод преобразования девиации частоты / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики : материалы III международной научно-технической конференции. - Новочеркасск : ЮРГТУ, 2002. - С. 20-21.

27. Иванов, В. В. Метод синтеза фазовых модуляторов повышенной чувствительности // Новые технологии в промышленности, экономике и социально-культурной сфере : труды международной научно-технической конференции. - М.: МГУС, 2001. - С. 46-47.

28. Шакурский, В. К. Сверхчувствительные параметрические преобразователи с угловой модуляцией сигнала / В. К. Шакурский и др. // Надёжность и качество : труды международного симпозиума. — Пенза : ПГУ, 2002. — С. 215-216.

29. Иванов, В. В. Преобразователи индекса модуляции 4M сигнала // Наука — индустрии сервиса : материалы докладов VII международной научно-практической конференции. - М.: МГУС, 2002. — С. 51.

30. Иванов, В. В. Первичные преобразователи повышенной чувствительности и алгоритмы восстановления многоканальной информации / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Компьютерные методы и обратные задачи в нераз-рушающем контроле и диагностике : материалы докладов III международной научно-технической конференции. - М. : Машиностроение, 2002. - С. 58-59.

31. Иванов, В. В. Фазочастотные преобразователи повышенной чувствительности / В. В. Иванов, В. И. Воловач, В. К. Шакурский // Надежность и качество : труды международного симпозиума. - Пенза : ПГУ, 2003. - С. 389-390.

32. Иванов, В. В. Эффект сверхчувствительности автоколебательных систем и его использование // Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права : труды V международной научно-практической конференции; в кн. Приборостроение. — М. : МГАПИ, 2002-С. 89-91.

33. Иванов, В. В. Частотные и фазовые параметрические преобразователи повышенной чувствительности / В. В. Иванов и др. // Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права : труды VI международной научно-практической конференции; в кн. Приборостроение. - М. : МГАПИ, 2003 - С. 226-230.

34. Шакурский, В. К. Повышение чувствительности устройств электромагнитного контроля сварных соединений / В. К. Шакурский и др. // Сварка — XXI век — «Теория и методика, повышение качества профессионального образования и аттестации специалистов сварочного производства» : тезисы докладов Всероссийской НТК. - Тольятти : ТГУ, 2002. - С. 175-177.

35. Шакурский, В. К. Численное моделирование параметрических преобразователей / В. К. Шакурский и др. // Прогрессивные техпроцессы в машиностроении : труды Всероссийской конференции. - Тольятти : ТГУ, 2002. -С. 237-238.

36. Шакурский, В. К. Измерительные преобразователи по базе виртуальных синхронизируемых автоколебательных систем / В. К. Шакурский, В. В. Иванов // Методы и средства измерений : материалы VI ВНТК. - Н. Новгород : МВВО АТН РФ, 2002. - С. 17.

37. Глушенков, М. С. Преобразование индекса угловой модуляции периодического сигнала / М. С. Глушенков, С. В. Шлыков, В. В. Иванов // Новые информационные технологии : сборник трудов VI Всероссийской научно-технической конференции. - М.: МГАПИ, 2003. - С. 109-112.

38. Иванов, В. В. Преобразователи индекса модуляции ФМ сигнала // Наука — индустрии сервиса : тезисы докладов VI международной научно-технической конференции. - М.: МГУС, 2002. - С. 50.

39. Иванов, В. В. Метод синтеза частотных модуляторов повышенной чувствительности / В. В. Иванов, С. В. Шлыков // Новые технологии в промышленности, экономике и социально-культурной сфере : тезисы докладов научно-практической конференции. — М.: МГУС, 2001. - С. 47-48.

40. Шакурский, В. К. Развитие цифровых технологий в системах контроля и управления / В. К. Шакурский и др. // Современные тенденции развития автомобилестроения в России : сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. — Тольятти : ТГУ, 2003. - С. 305.

41. Иванов, В. В. Управляемость и стабильность двухконтурного генератора // Наука и практика. Диалоги нового века : материалы НТК. Ч. 2. - Наб. Челны : КГПИ, 2003. - С. 140-142.

42. Глушенков, М. С. Математическая модель параметрических преобразователей повышенной чувствительности с угловой модуляцией выходного

сигнала / М. С. Глушенков и др. Н Методы и средства измерений : материалы VI ВНТК.-Н. Новгород : МВВО АТН РФ, 2002. - С. 11-12.

43. Иванов, В. В. Ввод информации и цифровая обработка на базе сигналов с угловой модуляцией // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии : материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции. Ч. 2. - Тольятти : ТГУ, 2004. - С. 141-142.

44. Иванов, В. В. Компьютерное моделирование автоколебательных систем и генераторных преобразователей в режиме повышенной чувствительности / В. В. Иванов и др. // III Межвузовская НТК «Научное программное обеспечение». — СПб.: Нестор, 2005. — С. 40-54.

45. Иванов, В. В. Динамические характеристики генераторных преобразователей повышенной чувствительности // VII Международная НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» - М. : МГАПИ, 2004. - С. 60-65.

46. Иванов, В. В. Эффект сверхчувствительности автоколебательных систем и его использование в цифровых технологиях / В. В. Иванов, В. К. Шакурский // Кибернетика и технологии XXI века : материалы IV международной конференции. - Воронеж : ВГУ, 2003. — С. 103-108.

47. Иванов, В. В. Нормирующие преобразователи сигналов с угловой модуляцией для систем управления и контроля / В. В. Иванов, С. В. Шлыков // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций : материалы Всероссийской НТК. - Самара : СГАУ, 2005. - С. 91-93.

48. Иванов, В. В. Исследование моделей генераторных параметрических преобразователей // Труды Региональной конференции по научному программному обеспечению «Практика применения научного программного обеспечения в образовании и научных исследованиях». - СПб. : ГПУ, 2006. - С. 69-70.

49. Шакурский, В. К. Устойчивость автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности / В. К. Шакурский, В. В. Иванов // Автоматизация технологических процессов и производственный контроль : материалы Междунар. НТК - Тольятти: ТГУ, 2006. - С. 271-274.

50. Инвариантные преобразователи : отчет / Тольяттинский политехнический институт; рук-ль В. К. Шакурский; ГР № 01.9.70006557. - Тольятти, -2001. - 29 е.; отв. исполн. В. К. Шакурский; соисполн. В. В. Иванов, С. В. Шлыков. Библиогр.: с, 28-29.

51. Исследование и синтез усилителей девиации частоты на базе синхронизируемых автоколебательных систем с комбинационным взаимодействием сигналов трёх частот : отчёт / Тольяттинский государственный университет; рук-ль В. К. Шакурский; ГР № 01.2.000101673. -Тольятти, -2005. -92 е.; отв. исполн. В. К. Шакурский; соисполн. В. В. Иванов, С. В. Шлыков. Библиогр. : с. 87-92.

52. Исследование фазогенераторных преобразователей на базе сверхчувствительных автоколебательных систем : отчёт / Тольяттинский государст-

венный университет сервиса; рук-ль В. В. Иванов; ГР № 1.1.05. - Тольятти, 2005. — 84 е.; отв. исполн. В. В. Иванов; соисполн. Т. В. Никитенко. Библи-огр.: с. 79-84.

53. Пат. 2216848 РФ. 7 Н 03 В 21/04, Н 03 С 3/06, Н 03 О 7/16\ Способ преобразования девиации частоты периодического сигнала / Шакурский В. К., Иванов В. В. № 2001112682; Тольят. гос. у-т.; заявлено 07.05.2001; опубл. 20.11.2003, Бюл. № 32, ч. 4. - С. 644.

54. Пат. 2214034 РФ. 7 Н 03 В 21/04, Н 03 С 3/06, Н 03 О 7/16. Устройство для преобразования девиации частоты периодического сигнала / Шакурский В. К., Иванов В. В. № 2001112681; Тольят. гос. у-т.; заявлено 07.05.2001; опубл. 10.10.2003, Бюл. № 28, ч. 2. - С. 475.

55. Пат. 2199090 РФ. 7 в 01 Р 5/243. Фазогенераторный измерительный преобразователь / Иванов В. В., Шлыков С. В. № 2001117087; Поволжск. технологич. ин-т сервиса; заявлено 18.06.2001; опубл. 20.02.2003, Бюл. № 5, ч.З.-С. 491.

56. Пат. 2198381 РФ. 7 С 01 Б 5/243. Параметрический измерительный преобразователь с частотным выходом / Иванов В. В., Шакурский В. К., Шлыков С. В. № 2001104245; Поволжск. технологич. ин-т сервиса; заявлено 13.02.2001; опубл. 10.02.2003, Бюл. № 4, ч. 2. - С. 469.

57. Пат. 2198382 РФ. 7 0 01 0 5/243. Фазогенераторный измерительный преобразователь / Иванов В. В., Шакурский В. К., Шлыков С. В. № 2001104246; Поволжск. технологич. ин-т сервиса; заявлено 13.02.2001; опубл. 10.02.2003, Бюл. № 4, ч. 2.-С. 470.

58. Пат. 2224354 РФ. 7 Н 03 Р 7/16, Н 03 Ь 7/06. Способ преобразования девиации фазы периодического сигнала / Шакурский В. К., Иванов В. В. № 2002108171; Тольят. гос. у-т.; заявлено 01.04.2002; опубл. 20.02.2004, Бюл. №5, ч. 4.-С. 962.

59. Пат. 2231211 РФ. 7 Н 03 О 7/16, Н 03 Ь 7/06. Устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала / Шакурский В. К., Иванов В. В. № 2002108170; Тольят. гос. у-т.; заявлено 01.04.2002; опубл. 20.06.2004, Бюл.№ 17, ч. 2.-С. 620.

60. Пат. 2231210 РФ. Н 03 С 3/38, й 01 И. 23/12, й 01 О 5/243. Устройство для преобразования девиации фазы в девиацию частоты периодического сигнала / Глушенков М. С., Иванов В. В. № 2002112773; Тольят. гос. у-т.; заявлено 14.05.2002; опубл. 20.06.2004, Бюл. № 17, ч. 2. - С. 620.

61. Пат. 2233021 РФ. Н 03 С 3/38, С 01 1123/12, 0 010 5/243. Устройство для преобразования девиации фазы в девиацию частоты периодического сигнала / Глушенков М. С., Иванов В. В. №2002112774; Тольят. гос. у-т.; заявлено 14.05.2002; опубл. 20.07.2004, Бюл. № 20, ч. 2. - С. 448.

Подписано в печать с электронного оригинал-макета 05.10.2006. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,25. Тираж 150 экз. Заказ 168/02

Тольяттинский государственный университет сервиса. 445677, г. Тольятти, ул. Гагарина, 4.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЭФФЕКТ СВЕРХЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРИРУЕМЫХ КОЛЕБАНИЙ К ВАРИАЦИИ ПАРАМЕТРОВ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

1.1 Структуры автоколебательных систем.

1.1.1 Автоколебательная система с однопетлевой обратной связью.

1.1.2 Автоколебательные системы с двухпетлевой обратной связью.

1.1.3 Комбинационные генераторы.

1.1.4 Синхронизируемые генераторы.

1.2 Эквивалентные ФЧХ разомкнутых систем.

1.3 Полосный фильтр с нетипичной ФЧХ.

1.4 Устойчивость автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности.

1.4.1 Однопетлевой генератор в режиме повышенной чувствительности.

1.4.2 Генератор с многопетлевой обратной связью в режиме повышенной чувствительности.

1.4.3 Комбинационный генератор в режиме повышенной чувствительности.

ВЫВОДЫ.

2 СТРУКТУРЫ ГЕНЕРАТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

В РЕЖИМЕ ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ.

2.1 Преобразователи на базе однопетлевой АКС.

2.1.1 Параметрические преобразователи с частотным выходом.

2.1.2 Параметрические преобразователи с фазовым выходом.

2.2 Преобразователи на базе двухпетлевой АКС.

2.2.1 Параметрические преобразователи с частотным выходом.

2.2.2 Параметрические преобразователи с фазовым выходом.

2.3 Преобразователи на базе комбинационного генератора.

2.3.1 Преобразователи девиации частоты.

2.3.2 Преобразователи девиации частоты в девиацию фазы.

2.3.3 Преобразователи девиации фазы в девиацию частоты.

2.3.4 Преобразователи девиации фазы.

2.3.5 Параметрические преобразователи с частотным выходом.

2.3.6 Параметрические преобразователи с фазовым выходом.

ВЫВОДЫ.

3 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА БАЗЕ ОДНО И ДВУХПЕТЛЕВЫХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.

3.1 Характеристики преобразователей на базе генератора с однопетлевой обратной связью.

3.1.1 Параметрические преобразователи с частотным выходом.

3.1.2 Погрешности преобразователей с частотным выходом.

3.1.3 Параметрические преобразователи с фазовым выходом.

3.1.4 Погрешности преобразователей с фазовым выходом.

3.2 Характеристики преобразователей на базе генератора с двухпетлевой обратной связью.

3.2.1 Параметрические преобразователи с частотным выходом.

3.2.2 Погрешности преобразователей с частотным выходом.

3.2.3 Параметрические преобразователи с фазовым выходом.

3.2.4 Погрешности преобразователей с фазовым выходом.

3.2.5 Линеаризованная модель преобразователей на генераторе с двухпетлевой обратной связью.

ВЫВОДЫ.

4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА БАЗЕ

КОМБИНАЦИОННОГО ТРЁХЧАСТОТНОГО ГЕНЕРАТОРА.

4.1 Характеристики преобразователей девиации частоты и девиации фазы на комбинационном генераторе.

4.1.1 Характеристики преобразователей девиации частоты.

4.1.2 Погрешности преобразователей девиации частоты.

4.1.3 Характеристики преобразователей девиации частоты в девиацию фазы.

4.1.4 Погрешности преобразователей девиации частоты в девиацию фазы.

4.1.5 Характеристики преобразователей девиации фазы в девиацию частоты.

4.1.6 Погрешности преобразователей девиации фазы в девиацию частоты.

4.1.7 Характеристики преобразователей девиации фазы.

4.1.8 Погрешности преобразователей девиации фазы.

4.2 Характеристики параметрических преобразователей.

4.2.1 Характеристики параметрических преобразователей с частотным выходом.

4.2.2 Погрешности параметрических преобразователей с частотным выходом.

4.2.3 Характеристики параметрических преобразователей с фазовым выходом.

4.2.4 Погрешности параметрических преобразователей с фазовым выходом.

ВЫВОДЫ.

5 КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

5.1 Компьютерные модели преобразователей на генераторах с однопетлевой обратной связью.

5.1.1 Исследование статических характеристик.

5.1.2 Исследование динамических характеристик.

5.2 Компьютерные модели преобразователей на генераторах с двухпетлевой обратной связью.

5.2.1 Исследование статических характеристик.

5.2.2 Исследование динамических характеристик.

5.3 Компьютерные модели преобразователей на комбинационных генераторах.

5.3.1 Исследование статических характеристик.

5.3.2 Исследование динамических характеристик.

ВЫВОДЫ

6 ЦИФРОВЫЕ ГЕНЕРАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.

6.1 Выбор цифровых фильтров для генераторных преобразователей.

6.2 Синтез цифровых фильтров с инвертированной ФЧХ для автоколебательных систем повышенной чувствительности.

6.3 Цифровые преобразователи на автогенераторах с однопетлевой обратной связью.

6.4 Цифровые преобразователи на комбинационном генераторе.

ВЫВОДЫ

Актуальность темы. Развитие и эффективность применения современных систем автоматического контроля и управления технологическими процессами и динамическими объектами связаны с проблемой увеличения чувствительности, точности и быстродействия преобразователей контролируемых параметров в информативные параметры сигналов в условиях многофакторных возмущений. В современном производстве большое внимание уделяется качеству продукции, которое многообразными способами влияет на непрерывность и ритмичность производства, себестоимость продукции, объём её выпуска и производительность труда. Высокое качество продукции может быть достигнуто только там, где существует контроль многочисленных параметров технологического процесса и соответствующая коррекция условий его протекания. Это подтверждается и тем, что трудоёмкость контроля и измерений составляет в среднем до 15% трудоёмкости всего производства. Надёжность и точность управления динамическими объектами достигается теми же средствами [1,3,7,13,14,15-33,36,39,41,45,48,52,53,57].

Наиболее ответственными элементами систем контроля являются датчики (первичные преобразователи). В большинстве случаев датчики реагируют на изменение нескольких различных параметров, из которых только один является информативным. Неинформативные параметры являются помехой или возмущающим фактором, влияние которого необходимо компенсировать. Совершенствование датчиков требует больших капитальных вложений. Это связано с большой номенклатурой датчиков и многообразием условий их эксплуатации [69,72,75,87,92,94,110,128, 145,149,155,160,162,169,170,180].

Чаще всего изменения информативного параметра датчиков преобразуются в амплитуду аналогового постоянного или гармонического сигнала. Использование амплитудной модуляции не является оптимальным. Это связано с низкой помехоустойчивостью амплитудной модуляции, особенно при малых уровнях полезного сигнала. Амплитудная модуляция требует введения в структуру цифровых систем управления и контроля аналого-цифровых преобразователей (АЦП), быстродействие которых существенно меньше, чем тактовая частота современных цифровых процессоров [181,167,190,195,204].

Более эффективным является преобразование информативного параметра датчиков в изменение частоты или фазы периодического сигнала. При этом датчики работают всегда на одном высоком уровне сигнала. Частотная и фазовая модуляции обладают более высокой помехоустойчивостью, а измерения временных интервалов не имеют ограничений по точности, по сравнению с измерением амплитудных значений. Кроме этого известны генераторные датчики, выходной сигнал которых уже имеет частотную модуляцию.

Однако, построение систем контроля и управления с использованием только сигналов с частотной или фазовой модуляцией наталкивается на отсутствие согласующих элементов - усилителей девиации частоты и девиации фазы с возможностью плавного изменения коэффициента усиления.

Следовательно, существует проблема разработки частотных и фазовых усилителей, которые являются аналогами амплитудных усилителей, и генераторных параметрических преобразователей повышенной чувствительности.

Анализ работ посвящённых данной проблеме показывает, что выход может быть найден при использовании генераторных преобразователей на базе сложных автоколебательных систем, имеющих несколько степеней свободы. В этом случае частота генерируемых сигналов определяется эквивалентной фазочастотной характеристикой разомкнутой системы, и существуют разнообразные возможности управления точкой, для которой выполняется условие баланса фаз [85].

В предлагаемой Вашему вниманию диссертационной работе указанная проблема решается на основе выявленного нового физического эффекта -сверхчувствительности девиации частоты и девиации фазы генерируемых колебаний в автоколебательных системах к воздействию управляющего параметра. Использование данного эффекта позволило существенно увеличить чувствительность генераторных параметрических преобразователей и разработать несколько новых видов преобразователей, обладающих повышенной чувствительностью и возможностью плавной регулировки коэффициента преобразования.

Таким образом, актуальность решаемой проблемы определяется:

- потребностью различных областей науки и техники в чувствительных, точных и быстродействующих преобразователях, использующих угловую модуляцию сигнала;

- необходимостью совершенствования способов построения преобразований типа девиация фазы - девиация фазы, девиация частоты - девиация частоты, девиация частоты - девиация фазы, девиация фазы - девиация частоты;

- расширением теоретических положений в классической теории автоколебательных систем, определяющих новый режим повышенной чувствительности.

Цель работы. Разработка научных основ и принципов построения генераторных преобразователей повышенной чувствительности для систем управления и контроля.

Задачи научного исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Исследование различных структур автоколебательных систем в новом режиме повышенной чувствительности.

2. Определение условий устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в новом режиме повышенной чувствительности.

3. Разработка способов инвертирования фазочастотных характеристик (ФЧХ) аналоговых и цифровых фильтров.

4. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности с параметрическим управлением.

5. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности на основе прямого усиления девиации частоты и девиации фазы.

6. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности с управлением по цепи сигнала внешней синхронизации.

7. Разработка математических моделей и структурных схем генераторных преобразователей повышенной чувствительности на основе автоколебательных систем с многопетлевой обратной связью.

8. Разработка цифровых (виртуальных) генераторных преобразователей повышенной чувствительности.

9. Разработка способа ввода и вывода информации в цифровых, генераторных преобразователях, исключающего использование аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

10. Создание алгоритмов и программ для реализации цифровых генераторных преобразователей повышенной чувствительности

11. Разработка компьютерных моделей преобразователей, адекватно отображающих динамические процессы в каждом из них.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались теория колебаний, теория электрических цепей, теория устойчивости, теория измерительных преобразователей, теория чувствительности, теория погрешностей, теория цифровой обработки сигналов, методы параметрического и структурного синтеза, численные методы, методы компьютерного моделирования и экспериментальные методы исследований.

Научная новизна работы. 1. Предложены новые методы генераторных преобразований девиации частоты и девиации фазы, основанные на явлении сверхчувствительности девиации частоты и фазы генерируемых колебаний к параметрам сигнала возбуждения (синхронизации).

2. Показано, что явление сверхчувствительности проявляется в любой автоколебательной системе при наличии каскадного соединения полосных фильтров, имеющих естественную (типичную) ФЧХ и инвертированную (нетипичную) ФЧХ.

3. Получены условия существенного увеличения чувствительности генераторных параметрических преобразователей с угловой модуляцией выходного сигнала при использовании автоколебательной системы в режиме повышенной чувствительности.

4. Разработан способ инвертирования ФЧХ аналоговых и цифровых фильтров.

5. Получено дополнительное условие устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в режиме повышенной чувствительности, требующее, чтобы эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи автоколебательной системы имела типичный характер.

6. Предложены способы плавного изменения коэффициента преобразования в разработанных генераторных преобразователях.

7. Разработаны математические и компьютерные модели для всех предложенных генераторных преобразователей, которые адекватно отображают динамические процессы возбуждения колебаний и переходные процессы в режиме управления колебаниями.

8. Разработан способ реализации генераторных преобразователей повышенной чувствительности в цифровой, виртуальной форме в реальном времени без использования аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей для ввода и вывода информации.

Практическая значимость. Решаемые в диссертационной работе задачи сформулированы исходя из практической потребности совершенствования систем контроля и управления.

Работа выполнена в рамках фундаментальных исследований с госбюджетным финансированием, которые велись и ведутся в Тольяттинском государственном университете сервиса (госбюджетные НИР: ГР №1.1.05; ГР

1.1.06) и в Тольяттинском государственном университете (госбюджетные НИР: ГР № 01.9.70006557; ГР№ 01.2.000101673; ГР№ 01.2.006.06016) Основными практическими результатами работы являются:

1. Структуры нормирующих генераторных преобразователей девиации частоты и девиации фазы для частотно-фазовых систем управления и контроля, исключающие использование сигналов с амплитудной модуляцией

2. Структуры преобразователей повышенной чувствительности с параметрическим управлением в контуре автоколебательной системы и параметрическим управлением по цепи сигнала возбуждения.

3. Методика реализации условий устойчивой генерации, необходимая для настройки автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности.

4. Универсальная схема аналогового фильтра, с помощью которой можно получить любой наклон ФЧХ фильтра, в том числе нулевой и инверсный.

5. Технология настройки необходимого коэффициента преобразования в разработанных генераторных преобразователях.

6. Технология отладки генераторных преобразователей повышенной чувствительности с помощью компьютерных моделей.

7. Алгоритм инвертирования ФЧХ цифровых фильтров.

8. Методика синтеза и отладки виртуальных генераторных преобразователей повышенной чувствительности с помощью цифровых компьютерных моделей.

9. Комплекс программ для реализации генераторных виртуальных преобразователей, работающих в реальном времени.

Положения и результаты, выносимые на защиту. 1. Новые методы генераторных преобразований девиации частоты и девиации фазы с плавной регулировкой коэффициента преобразования в широких пределах.

2. Условия реализации нового эффекта повышенной чувствительности в автоколебательных системах и условия устойчивости колебаний в этом режиме.

3. Метод синтеза структур генераторных параметрических преобразователей повышенной чувствительности с угловой модуляцией выходного сигнала.

4. Метод синтеза структур генераторных усилителей девиации частоты и девиации фазы периодического сигнала.

5. Математические и компьютерные модели новых генераторных преобразователей и усилителей повышенной чувствительности.

6. Метод синтеза цифровых (виртуальных) генераторных преобразователей и усилителей повышенной чувствительности.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной НТК "Новые технологии в промышленности, экономике и социально-культурной сфере" (Москва, 2001 г.); на I и II Международных НТК "Физика и технические приложения волновых процессов" (Самара, 2001 г, 2003 г.); на III Международной НТК "Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики" (Новочеркасск, 2002 г.); на VI Всесоюзной НТК "Методы и средства измерений" (Н. Новгород, 2002 г.); на V и VI международных НПК "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права (Москва, 2002 г., 2003 г.); на Всероссийской НТК "Сварка-XXI век" (Тольятти, 2002 г.); на Международных симпозиумах "Надежность и качество" (Пенза, 2002г., 2003 г.); на XIV и XVI конференциях с международным участием "Датчик-2002" и "Датчик-2004" (Судак, 2002 г., 2004 г.); на Всероссийской НТК "Прогрессивные техпроцессы в машиностроении" (Тольятти, 2002 г.); на III Международной НТК "Компьютерные методы и обратные задачи в не-разрушающем контроле и диагностике" (Москва, 2002 г.); на VI Международной НПК "Наука - индустрии сервиса" (Москва, 2002 г.); на VI Всероссийской НТК "Новые информационные технологии" (Москва, 2003 г.); на Всероссийской НТК "Современные тенденции развития автомобилестроения в России" (Тольятти, 2003 г.); на НТК "Наука и практика, диалоги нового века" (Набережные Челны, 2003г.); на III Межвузовской НТК "Научное программное обеспечение" (Санкт-Петербург, 2005 г.); на VII Международной НПК "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права" (Москва, 2004 г.); на Всероссийской НТК "Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии" (Тольятти, 2004 г.); на Всероссийской НТК "Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций" (Самара, 2005 г.); на Региональной НТК "Практика применения научного программного обеспечения в образовании и научных исследованиях" (Санкт-Петербург, 2006 г.); на Международной НТК "Автоматизация технологических процессов и производственный контроль" (Тольятти, 2006 г.).

Реализация результатов работы. Полученные результаты использованы в устройствах вибродиагностики изделий электронной техники в Ульяновском филиале Института радиотехники и электроники РАН, использованы в рамках проекта РНП.2.1.2.75 (ЮРГУЭС-1.06.Ф) в Проблемной лаборатории перспективных технологий и процессов Центра исследований проблем безопасности РАН в Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса, использованы в рамках научно-исследовательской работы, ведущейся во ФГУП Самарского отделения научно-исследовательского института радио, использованы в системе диагностики в Научно-техническом центре "Наука" при Самарском государственном авиационном университете, использованы в системе контроля параметров электромагнитных полей в Научно-техническом центре ОАО АВТОВАЗ, использованы в разработках Научно-исследовательского центра "МЕТА" (г. Тольятти). Часть результатов передана для использования в Московское конструкторское бюро "КОМПАС", в Отдел программного обеспечения ООО "ОЛВИКО-ПЛЮС" (г. Тольятти). Отдельные новые результаты используются в учебном процессе Тольяттинского государственного университета сервиса, в учебном процессе Тольяттинского государственного университета, в учебном процессе

Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики (г. Самара), в учебном процессе Димитровградского института технологии, управления и дизайна.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 61 работа, в том числе 1 монография, 3 научно-технических отчёта, получено 9 патентов на изобретения. Принята к публикации 1 статья. 18 материалов опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 238 наименований, и 8 приложений. Общий объём работы 335 страниц, в том числе 182 страницы текста, 178 рисунков, 23 страницы списка литературы, 56 страниц приложений.

выводы

Цифровые (виртуальные) генераторные преобразователи повышенной чувствительности реализуются на базе структурных схем аналоговых аналогичных преобразователей.

Использование цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой позволяет получить линейные эквивалентные ФЧХ разомкнутых автоколебательных систем и, соответственно, линейные характеристики преобразования.

Цифровые преобразователи имеют ступенчатые характеристики. Для увеличения разрешающей способности преобразователей необходимо увеличивать частоту дискретизации.

Управлять цифровыми преобразователями можно, варьируя частоту дискретизации, частоту сигнала возбуждения и дополнительный вносимый фазовый сдвиг.

Достоинствами цифровых генераторных преобразователей являются отсутствие дополнительной погрешности преобразования, стабильность и повторяемость характеристики преобразования, отсутствие АЦП и ЦАП для ввода и вывода информации.

Недостатком является низкое быстродействие из-за большого объёма вычислений на периоде дискретизации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработаны методы синтеза генераторных преобразователей повышенной чувствительности, на основе которых решена крупная, имеющая важное народнохозяйственное значение проблема синтеза параметрических преобразователей и синтеза новых элементов - усилителей девиации частоты и девиации фазы, и на их основе проблема построения систем контроля и управления с использованием только сигналов с частотной и фазовой модуляцией.

1. Выявлен эффект сверхчувствительности автоколебательных систем, который проявляется в любой автоколебательной системе при наличии в цепи обратной связи каскадного соединения полосных фильтров с естественной (типичной) ФЧХ и инвертированной (нетипичной) ФЧХ. В этом случае небольшие вариации управляющих параметров вызывают существенные изменения частоты генерируемых сигналов.

2. Определены условия устойчивой генерации колебаний в автоколебательных системах в режиме сверхчувствительности. Кроме выполнения условий баланса амплитуд, баланса фаз и баланса частот для комбинационных генераторов необходимо, чтобы эквивалентная ФЧХ разомкнутой цепи автоколебательной системы имела типичный характер. В противном случае возникает неустойчивость частоты генерируемых колебаний, приводящая к уходу частоты из полосы, в которой выполняется баланс амплитуд, и срыву колебаний.

3. Для реализации эффекта сверхчувствительности разработан способ инвертирования ФЧХ полосных фильтров, позволяющий получить любой наклон ФЧХ в сторону уменьшения, вплоть до нулевого наклона. Для этого используется двухканальная структура прохождения сигнала на кратных частотах с вычитанием фазовых сдвигов. Разработаны методики расчёта аналоговых и цифровых фильтров с инвертированными ФЧХ.

4. На основе автоколебательных систем с комбинационным взаимодействием трёх сигналов разных частот (комбинационных генераторов) в ре

253 жиме сверхчувствительности синтезированы новые устройства прямого преобразования девиации частоты и девиации фазы - усилители девиации частоты и девиации фазы с возможностью плавного изменения коэффициента усиления в широких пределах.

5. Разработаны генераторные параметрические преобразователи повышенной чувствительности с частотной и фазовой модуляцией выходного сигнала на основе автоколебательной системы с однопетлевой и многопетлевой обратной связью. Получены способы оптимального управления данной автоколебательной системой, при которых реализуется режим повышенной чувствительности. Исследованы характеристики преобразователей с частотным и фазовым выходами. Получены условия достижения максимальной чувствительности с учётом устойчивости автоколебаний. Получены условия, позволяющие минимизировать погрешности характеристик преобразователей. В преобразователях на основе автоколебательных систем с многопетлевой обратной связью реализован способ настройки путём вариации коэффициента передачи в цепях обратной связи.

6. На базе комбинационного генератора разработаны преобразователи повышенной чувствительности с частотным и фазовым выходами, использующие параметрическое управление и управление по цепи сигнала внешней синхронизации. Для них получены условия достижения максимальной чувствительности с учётом устойчивой работы в разных режимах настройки автоколебательной системы.

7. Для всех генераторных преобразователей в режиме повышенной чувствительности разработаны компьютерные модели, которые адекватно отображают динамические процессы возбуждения колебаний и переходные процессы в режиме управления колебаниями, и которые позволили исследовать слабо выраженные эффекты и учесть их при макетировании.

8. Выполнено физическое макетирование и исследование разработанных устройств, результаты которого полностью подтверждает результаты, полученные с помощью математических и компьютерных моделей. Макети

254 рование велось в диапазоне частот 100 - 1000 кГц. Использовались типовые схемы резонансных усилителей и диодных балансных смесителей.

9. Разработаны цифровые генераторные преобразователи повышенной чувствительности, работающие в реальном времени и имеющие линейные характеристики. Ввод и вывод информации в цифровые генераторные преобразователи не требует аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

10. Разработанные генераторные преобразователи, методики их настройки, алгоритмы и программы реализации цифровых преобразователей использованы на ряде предприятий и в учебном процессе. Отдельные результаты переданы для использования в НИР.

1. Азаркин В.А., Ковальков В.И. Некоторые вопросы теории частотных датчиков параметров электрических цепей // Приборы и системы управления.-^! .-№5,-с. 30-34.

2. Азизов A.M., Гордов А.Н. Точность измерительных преобразователей. -Л.: Энергия, 1975.- 256 с.

3. Алейников А.Ф. и др. Датчики. -Новосибирск, -2000. 176 с.

4. Алиев Т.М. Сейдель Л.Р. Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов. М.: Энергия, 1975,-216 с.

5. Алиев Т.А., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника: Учебн. Пособие для вузов. М: Высшая школа, 1991.-316 с.

6. Алиев Т.М., Бромберг Э.М., Гасанов Э.И., и др. Тестово-дифференциальные методы повышения точности измерительных систем // Измерения. Контроль. Автоматизация.-1985.-№1,- с. 23-30.

7. Альтшуллер Г.Б. Управление частотой кварцевых генераторов. М.: Связь, 1975.-304 с.

8. Андреев А.П. Структурный метод синтеза функциональных преобразователей, инвариантных к воздействию возмущений. / В кн.: Информационно-измерительные системы 83. Тезисы докл. Всесоюзн. конф.- Куйбышев, 1983. с. 41.

9. Андреев И.В., Ланнэ А.А. MATLAB для DSP: SPTool инструмент для расчёта цифровых фильтров и спектрального анализа сигналов // Цифровая обработка сигналов. 2000. № 2,- с. 6-13.

10. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физ-матгиз, 1959. - 916 с.

11. Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1983. - 320 с.

12. Арбузов В.П. Итерационные методы пространственного разделения каналов измерительных цепей емкостных и индуктивных датчиков // Приборы и системы управления.- 1997.- №10,- с. 36-37.

13. Арнольд Э.Э. Структурные схемы функциональных частотных преобразователей с измерительным мостом // Измерительная техника.- 1972.- №9,-с. 92-95.

14. Арнольд Э.Э. Структурные схемы измерительных фазовых преобразователей неэлектрических величин // Измерительная техника.-1973 .-№11,- с. 45-49.

15. Артемьев В.А. Исследование недифференциального фазогенераторного измерительного преобразователя // Изв. вузов. Приборостроение.- 1975.-№2,-с. 14-17.

16. Артемьев В.А. К расчёту индуктивного фазогенераторного измерительного преобразователя // Изв. вузов. Приборостроение.- 1976.- №11,- с. 1820.

17. Арш Э.И. Автогенераторные измерения. М.: Энергия, 1976.-136 с.

18. Арш Э.И. Автогенераторные методы и средства измерений. М.: Машиностроение, 1979.-256 с.

19. А.с. 691679 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов. Опубл.1510.79 г. Бюл. №38.

20. А.с. 769700 (СССР), НОЗВ 21/02. Трёхчастотный генератор / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов, В.З. Юдин. Опубл. 07.10.80 г. Бюл. №37.

21. А.с. 754442 (СССР) G06G 7/26. Способ линеаризации характеристик дифференциальных частотных датчиков / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов. Опубл. 07.08.80 г. Бюл. №29.

22. А.с. 783566 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов. Опубл.3011.80 г. Бюл№44.

23. А.с. 783567 (СССР), GO 1В 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов. Опубл. 30.11.80 г. Бюл№44.

24. А.с. 916963 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский. Опубл. 30.03.82 г. Бюл№12.

25. А.с. 916964 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский. Опубл. 30.03.82 г. Бюл№12.

26. А.с. 974099 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / Н.Е. Конюхов В.К. Шакурский. Опубл. 15.11.82 г. Бюл№42.

27. А.с. 974100 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / Н.Е. Конюхов В.К. Шакурский. Опубл. 15.11.82 г. Бюл№42.

28. А.с. 1165874 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский, Ю.И. Моргунов. Опубл. 07.07.85 г. Бюл№25.

29. А.с. 1368637 (СССР), G01D 5/243. Фазогенераторный измерительный преобразователь / В.К. Шакурский, С.Д. Новиков. Опубл. 23.01.86 г. Бюл№3.

30. А.с. 1446450 (СССР), G01B 7/00. Устройство для измерения перемещений с частотным выходом / В.К. Шакурский. Опубл. 23.12.88 г. Бюл. №47.

31. Аш Ж., Андре П., Бофрей Ж. Датчики измерительных систем. В 2-х книгах / Пер. с франц. Под ред. А.С. Обухова. М.: Мир, 1992.-480 е., 419 с.

32. Бабаян P.P. Преобразователи неэлектрических величин с частотным выходом // Приборы и системы управления.- 1996,- №11,- с. 24-27.

33. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1983 -536с.

34. Белоцветов Ю.В., Белоусов А.Г. Схема кварцованного ЧМ генератора // Электросвязь.-1968,-№11,- с. 70-75.258

35. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические схемы. М.: Наука, 1976.575 с.

36. Бриндли К. Измерительные преобразователи: справ, пособие. / Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат,-1991,- 143 с.

37. Блехман И.И. Синхронизация в природе и технике. М.: Наука, 1981.

38. Богданович Б.М. Нелинейные искажения в приёмно-усилительных устройствах. М.: Связь, 1980.- 280 с.

39. Боднер В.А. Приборы первичной информации. М.: Машиностроение, 1981.-344 с.

40. Бодунов В.П., Белуха О.Н. К теории гармонических автоколебательных систем второго порядка // Радиотехника и электроника.- 1982,- №3, с. 502.

41. Болознев В.В. Функциональные преобразователи на основе связанных генераторов. М.: Радио и связь, 1982.-88 с.

42. Борохович А.И., Добровинский Н.Р., Протин И.А. Цифровое измерение и контроль линейных размеров деталей // Известия вузов. Машиностроение.-1978, №9,-с. 156-159.

43. Браславский Д.А., Петров В.В. Точность измерительных устройств.- М.: Машиностроение, 1976.-312 с.

44. Бромберг Э.М., Иванов B.C., Куликовский K.JI. Тестовые методы повышения точности емкостных преобразователей перемещений // Приборы и системы управления.-1976,-№1,- с. 43-45.

45. Бухгольц В.П., Тисевич Э.Г. Емкостные преобразователи в системах автоматического контроля и управления. М.: Энергия, 1972. -80 с.

46. Вайдьнатхан П.П. Цифровые фильтры, блоки фильтров и полифазные цепи с многочастотной дискретизацией. Методический обзор. ТИИЭР, 1990. т. 78. №3. С. 77-120.

47. Вайнштейн В.Г., Рубичев Н.А. Преобразователь перемещений в частоту для микропроцессорных устройств измерения // Измерительная техника.-1993.-№10,- с. 30-32.

48. Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение. М.: Мир, 1989. -196 с.259

49. Витязев В.В. Цифровая частотная селекция сигналов.- М.: Радио и связь, 1993.

50. Волгин Л.И., Орнатский П.П. Способы построения структуры измерительных устройств с параметрической инвариантностью // Измерения. Контроль. Автоматизация. 1976,- №1,-с. 38-43.

51. Володарский В.В., Жуков В.К. О возможностях фазогенераторных схем при электромагнитном контроле // Дефектоскопия.- 1977,-№5,- с. 7-9.

52. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. М.: Энергия, 1970.-309 с.

53. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М.: Наука, 1979.- 336 с.

54. Вострокнутов Н.Н. Теория погрешности цифровых измерительных устройств с нелинейной номинальной функцией преобразования // Измерительная техника.-1991,-№6,- с. 3-5.

55. Гадзиковский В.И. Теоретические основы цифровой обработки сигналов. М.: Радио и связь, 2004.

56. Галахова О.П. Основы фазометрии. J1.: Энергия, 1976.- 256 с.

57. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М.: Энергия, 1975.-447 с.

58. Глушенков М.С., Шлыков С.В., Иванов В.В. Преобразование индекса угловой модуляции периодического сигнала // Новые информационные технологии: Сборник трудов VI Всероссийской научно-технической конференции. М.: МГАПИ, 2003, - с. 109-112.

59. Гольденберг Л. М. и др. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие для вузов. 2 изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990.

60. Голденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. и др. Цифровая обработка сигналов: Справочник. М.: Радио и связь, 1985, - 312 с.

61. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1986, -512 с.

62. Горлач А.А. Цифровая обработка сигналов в измерительной технике. -Киев.: Техника, 1985. 152 с.

63. Губанов Д.А., Стешенко В.Б., Храпов В.Ю., Шипулин С.Н. Перспективы реализации алгоритмов цифровой фильтрации на основе ПЛИС фирмы ALTERA // Chip News, № 9-10,1997, с. 26-33.

64. Гукалов В.И. Дифференциальные первичные преобразователи с фазовым представлением информации // Измерительная техника.- 1989.- №6, с 3-5.

65. Гусев В.Г., Гусев Ю.М., Электроника.- М.: Высшая школа, 1991.

66. Двинских В.А. Основы теории автогенераторных измерительных схем,-Саратов: Изд-во Сарат. ун-та,- 1975,-127 с.

67. Дворников А.А., Уткин Г.М. Фазированные автогенераторы радиопередающих устройств.- М.: Энергия, 1980.- 176 с.

68. Демьянченко А.Г. Синхронизация генераторов гармонических колебаний.- М.: Энергия, 1976.- 240 с.

69. Денисенко А.Н. Теоретическая радиотехника: Сигналы с фазовой и частотной модуляцией. М.: Изд-во стандартов,- 1994.-175с.261

70. Домрачев В.Г., Матвеевский В.Р., Смирнов Ю.С. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений: Справочное пособие. М.: Энерго-атомиздат,- 1987, - 391с.

71. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Matlab 5.0/5.3. Система символьной математики.- М.: "Нолидж",- 1999.

72. Ефимов А.Н., Рубанов В.Г. Оптимизация процессов первичной обработки информации в АСУ.- Киев: Техника,- 1976.- 144 с.

73. Жаботинский М.Е. Автоколебательные системы с двумя степенями свободы в случае кратных частот//ЖЭТФ.- 1950.-№5,- с. 421-425.

74. Завальный В.В., Самсоненко А.Д., Крылов В.Н. Преобразователь перемещение частота с унифицированным выходом // Приборы и системы управления.- 1978.-№8,- с. 28-29.

75. Загорский Я.Т. Автокомпенсация погрешности. Структурный метод повышения точности измерительных устройств // Измерительная техника.-1986.-№10,- с. 5-6.

76. Заико А.И., Куликовский Л.Ф. Метод нормирования погрешности информационно-измерительных систем // Измерительная техника.- 1981.-№7,- с. 16-19.

77. Зайцев Б.И., Волков Н.П. Фазогенераторный датчик с перекрёстными связями / В кн.: Датчики систем измерения, контроля и управления. Меж-вуз. сб. научн. трудов. Пенза.- 1985,- с. 76-79.

78. Зайцев Б.И. Фазогенераторный преобразователь угловых перемещений / В кн.: Магнитные измерения и приборы: Межвуз. сб. научн. трудов.- Владимир." 1979, с. 63-66.

79. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств.- М.: Стандарты, 1972.- 199 с.

80. Зенькович А.В. Искажения частотно-моделированных колебаний.- М.: Сов. Радио, 1974.- 296 с.

81. Золотарёв Н.Д. Переходные процессы в избирательных усилителях на транзисторах,- М.: Связь, 1976,- 160 с.262

82. Иванов В.В., Шакурский В.К. Генераторные, фазовые и частотные преобразователи и модуляторы. М.: Радио и связь, 2003. - 184 с.

83. Иванов В.В. Синтез преобразователей индекса угловой модуляции // Волновые процессы и радиотехнические системы. 2001. - № 3. - Т. 4. - С. 46-48.

84. Иванов В.В., Глушенков М.С., Шлыков С.В. Явление сверхчувствительности автоколебательных систем. // Вестник СГАУ. Серия Актуальные проблемы радиоэлектроники. вып. 6. - 2002. - С. 42-46.

85. Иванов В.В., Шакурский В.К. Эффект преобразования в комбинационном генераторе девиации частоты сигнала синхронизации // Радиотехника. 2004. - № 4. - С. 37-40.

86. Иванов В.В., Шакурский В.К. Анализ свойств управляемого генератора в режиме повышенной чувствительности // Электросвязь. 2004. - № 7. -С. 43-51.

87. Иванов В.В., Шакурский В.К. Увеличение чувствительности генераторных параметрических преобразователей // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. - №7. Т. 48. - С. 47-51.

88. Иванов В.В. Частотно-фазовые преобразователи повышенной чувствительности // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. - №9. Т. 48. - С. 13-17.

89. Иванов В.В. Элементы систем управления и контроля на базе сигналов с угловой модуляциям// Изв. Самарского научного центра РАН. 2006. -Спец. выпуск. - С. 34-41.

90. Иванов В.В., Нагаев Д.А. Цифровые генераторные преобразователи сигналов с угловой модуляцией // Изв. Самарского научного центра РАН. -2006.- Спец. выпуск.-С. 31-34.

91. Иванов В.В., Шлыков С.В. Нормирующие преобразователи сигналов с угловой модуляцией для частотных систем управления // Техника машиностроения. 2001, - № 6 (34). - С. 40-42.

92. Иванов В.В. Частотный модулятор повышенной чувствительности // Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование263инфокоммуникационных систем: Сборник трудов ПГАТИ. М.: Радио и связь, 2002.-С. 197-202.

93. Иванов В.В., Шакурский В.К. Фазовый модулятор повышенной чувствительности // Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование инфокоммуникационных систем: Сборник трудов ПГАТИ. М.: Радио и связь, 2002. - С. 203-208.

94. Иванов В.В., Шлыков С.В. Стабилизация частотных преобразователей повышенной чувствительности // Проблемы и решения современной технологии: Сборник научных трудов ПТИС. М.: ПТИС - 2001 - С. 2628.

95. Иванов В.В. Измерение малых девиаций частоты // Философские, технические, методические и социальные аспекты преподавательской, научной и производственной деятельности: Межвузовский сборник научных трудов МГУС. Самара. - вып. 6 - 2001. - С. 202-205.

96. Иванов В.В. Стабилизация частотно-фазовых преобразований // Проблемы и решения современной технологии: Сборник трудов ПТИС. Тольятти. - вып. 7- 2000. - С. 31-33.

97. Иванов В.В. Увеличение чувствительности частотно-фазовых преобразований // Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона: Межвузовский сборник научных трудов ТолПИ. Тольятти. - вып. 4, II часть,- 2001.-С. 370-372.

98. Иванов В.В. Стабилизация частотно-фазовых преобразований повышенной чувствительности // Проблемы и решения современной технологии: Сборник научных трудов ПТИС. М.: ПТИС - 2001 - С. 23-26.

99. Иванов В.В., Шакурский В.К. Генераторный метод преобразования девиации частоты // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики: Материалы III международной научно-технической конференции/ Новочеркасск: ЮРГТУ,- 2002. - С. 20-21.

100. Иванов В.В. Метод синтеза фазовых модуляторов повышенной чувствительности // Новые технологии в промышленности, экономике и265социально-культурной сфере: Труды международной научно-технической конференции. М.: МГУС,- 2001. - С. 46-47.

101. Иванов В.В. Преобразователи индекса модуляции ЧМ сигнала // Наука индустрии сервиса: Тезисы доклада VII международной научно-практической конференции. - М.: МГУС, 2002. - С. 51.

102. Иванов В.В., Воловач В.И., Шакурский В.К. Фазочастотные преобразователи повышенной чувствительности // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. Пенза: ПГУ, 2003. - С. 389-390.

103. Иванов В.В. Преобразователи индекса модуляции ФМ сигнала // Наука индустрии сервиса: Тезисы докладов VI международной научно-технической конференции. - М.: МГУС, 2002. - С. 50

104. Иванов В.В., Шлыков С.В. Метод синтеза частотных модуляторов повышенной чувствительности // Новые технологии в промышленности, экономике и социально-культурной сфере: Тезисы докладов научно-практической конференции. М.:МГУС, 2001. - С. 47-48.266

105. Иванов В.В. Управляемость и стабильность двухконтурного генератора // Наука и практика. Диалоги нового века: Материалы конференции. Часть II. Наб. Челны: КГГТИ,- 2003. - С. 140-142.

106. Иванов В.В. Динамические характеристики генераторных преобразователей повышенной чувствительности // VII Международная НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» М.: МГАПИ, 2004г. - С. 60-65.

107. Иванов В.В., Шакурский В.К. Эффект сверхчувствительности автоколебательных систем и его использование в цифровых технологиях // Кибернетика и технологии XXI века: IV международная конференция. Воронеж: ВГУ, 2003.-С. 103-108.

108. Иванов В.В., Шлыков С.В. Нормирующие преобразователи сигналов с угловой модуляцией для систем управления и контроля // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: Материалы Всероссийской НТК. Самара: СГАУ, 2005 - С. 91-93.

109. Иванов В.Н., Кавалеров Г.И. Теоретические аспекты интеллектуализации измерительных систем // Измерительная техника.-1991.-№10, с. 8-10

110. Ивахненко А.Г. Связь теории инвариантности с теорией стабильности измерительных систем // Автоматика.- I960.- №5,- с. 35-40

111. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учебн. пособ. для вузов/ Н.Н.Евтихиев, Я.А. , Купершмидт и др. М: Энергоатомиздат, 1990.- 349с.

112. Измерения в промышленности: Справочник в 3-х книгах / Под ред. П. Профоса / Перевод с нем. Под ред. Агейкина Д.И.-М.: Металлургия,- 1990. 489 е., 382с., 342с.

113. Иориш Ю.И. К систематизации некоторых понятий в области измерительной техники и приборостроения // Приборы и системы управления.-1980.-№10,-с. 12.

114. Каганов В.И., Радиотехника + компьютер + MathCad: учеб. курс для Вузов, М.: Горячая линия Телеком,- 2001,-416с.

115. Каганов В.И., Радиотехнические цепи и сигналы: компьютеризированный курс: Учеб. для вузов, М.: Форум Инфра М, 2005,-431с.268

116. Кальянов Э.В. Автоколебания в системе с запаздыванием и инерционностью при различных нелинейностях. Радиотехника и электроника. №12, -1994,- с. 214.

117. Колокольников К.М., Капустин Ю.А. Фазовращатель с линейной регулировкой фазы // ПТЭ №4,- 1990,- с. 135-136.

118. Колесник Е.С., Сакульский К.В. Аналоговый автогенераторный фазоча-стотный преобразователь // Измерительная техника, №2,- 1987, с. 479.

119. Колесник Е.С., Сакульский К.В. Автогенераторный фазочастотный преобразователь // ПТЭ,- №6, 1987,- с. 78-80.

120. Крылов Г.М. Амплитудно-фазовая конверсия. М.: Связь,- 1979.- 158 с.

121. Крылов Г.М, Иванов В.И., Королев В.И., Кучумов А.И., Фазовые характеристики усилительных устройств. М.: Энергия, 1975.

122. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. М.: Энергоатомиздат, 1986.-448 с.

123. Ланда П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы. М.: Наука,- 1980.

124. Ланнэ А.А. Нерекурсивные цифровые фильтры с симметричными характеристиками // Радиотехника.-2003.-№4.-С. 59-64.

125. Ларионов Д.В., Осипович Л.А. Линеаризация емкостного преобразователя давления // Приборы и системы управления.-1977.-№11,-с. 33-35.

126. Ларкин С.Е., Арбузов В.П. Преобразователи измеряемого параметра дифференциальных датчиков в частоту // Приборы и системы управления.-1993.-№10,-с. 32-33.

127. Литвинец Б.И. Структурные методы повышения точности приборов с емкостными датчиками / В кн.: Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления: Тезисы докл.- Пенза, 1988.- с.78.

128. Лифщиц J1.M. К теории томсоновских автоколебательных систем / Журнал технической физики.-2005.-Т. 75. №8.-С.106-112.

129. Лукошкин А.П., Киренский И.Г., Петров О.В. Усилители на транзисторах со стабильными фазовыми характеристиками. М.: Энергия,- 1973.112 с.

130. Мазин В.Д. Физическое содержание измерительных преобразователей // Метрологическая Академия. Вестник Северо-западного отделения.-2000.-Вып. 5.-С.24-28.

131. Мальцева Н.А. Основы цифровой техики. М.: Мир, 1986.

132. Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М.: Наука, 1968.- 660 с.

133. Марил С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: 1990.

134. Матросов В.В. Динамические режимы связанных генераторов с фазовым управлением // Радиотехника и электроника.-2003. Т.48. - № 6. - С. 698706.

135. Махнанов В.Д., Милохин Н.Т. Устройства частотного и времяимпульс-ного преобразования. М.: Энергия, 1970.- 128 с.

136. Мельников А.А., Рыжевский А.Г., Трифонов Е.Ф. Обработка частотных и временных импульсов.- М.: Энергия, 1976. 134 с.

137. Мингазин А.Т. Метод синтеза цифровых фильтров с коэффициентами конечной разрядности // Электросвязь.- 1983,- №7.- С. 49-53.

138. Михайлов В.Н., Матвеев Г.Н., Немчиков В.М. Компьютерные измерительные системы // Приборы и системы управления.- 1995.-№11,- с. 3.

139. Мовшович М.Е. Полупроводниковые преобразователи частоты. -Л.: Энергия, 1974.-336 с.

140. Моторов Н.Г., Раков М.А. и др. Частотно-фазовые многоустойчивые элементы,- Киев: Наукова думка, 1973.- 160 с.270

141. Муттер В.М. Аналого-цифровые автоматические системы. JI.: Машиностроение, 1981,- 199 с.

142. Нейдорф Р.А. Эффективная оценка интервала дискретизации для систем микропроцессорного управления // Известия вузов. Электромеханика. -2001.-№2,-с. 48-52.

143. Новиков С.Д., Шакурский В.К. Способ построения фазогенераторных преобразователей / В кн.: Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления: Тезисы докл. Всесоюзн. конф.- Пенза.- 1992, с.114

144. Новицкий П.В., Кнорринг В.Г., Гутников B.C. Цифровые приборы с частотными датчиками.- М.: Энергия, 1970.- 423 с.

145. Неволин В.И., Овчинников А.В. Многоканальный неминимальнофазо-вый полосной фильтр с линейной ФЧХ // ПТЭ,- №3,-1991, с. 84-86.

146. Обработка изображений и цифровая фильтрация /под ред. Т. Хуанга: Пер. с англ. М.: Мир, 1979.

147. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники.-Киев: Вища школа, 1985.- 455 с.

148. Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ. / Под ред. С. Я. Шаца. М.: Связь, 1979.

149. Оппенгейм Э. Применение цифровой обработки сигналов, М: Мир.: 1980.

150. Осадчий Е.П., Тимошенко П.Н. Датчики: новые грани старой проблемы // Измерительная техника.-1989.- №5,- с. 7-8.

151. Парусов, В.П. Автогенераторные преобразователи емкости с терми-сторным мостом в измерительной цепи // Приборы и техника эксперимента. 2003.-№ 5.-С.79-81.

152. Пат. 2199090 РФ. 7 G 01 D 5/243. Фазогенераторный измерительный преобразователь / Поволжск. технологич. ин-т сервиса. Иванов В.В., Шлыков С.В. №2001117087; Заявлено 18.06.2001; Опубл. 20.02.2003, Бюл. № 5, Ч.З.-С.491.

153. Пат. 2198382 РФ. 7 G 01 D 5/243. Фазогенераторный измерительный преобразователь / Поволжск. технологич. ин-т сервиса. Иванов В.В., Шакурский В.К., Шлыков С.В. №2001104246; Заявлено 13.02.2001; Опубл.1002.2003, Бюл. № 4, ч. 2. С. 470.

154. Пат. 2224354 РФ. 7 Н 03 D 7/16, Н 03 L 7/06. Способ преобразования девиации фазы периодического сигнала / Тольят. гос. у-т. Шакурский

155. B.К., Иванов В.В. №2002108171; Заявлено 01.04.2002; Опубл. 20.02.2004, Бюл. № 5, ч. 4. С. 962.

156. Пат. 2231211 РФ. 7 Н 03 D 7/16, Н 03 L 7/06. Устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала / Тольят. гос. у-т. Шакурский В.К., Иванов В.В. №2002108170; Заявлено 01.04.2002; Опубл.2006.2004, Бюл. № 17, ч. 2. С. 620.

157. Пат. 2216848 РФ. 7 Н 03 В 21/04, Н 03 С 3/06, Н 03 D 7/16. Способ преобразования девиации частоты периодического сигнала / Тольят. гос. у-т. Шакурский В.К., Иванов В.В. №2001112682; Заявлено 07.05.2001; Опубл. 20.11.2003, Бюл. № 32, ч. 4. С. 644.

158. Петрович Н.Т., Передача дискретной информации в каналах с фазовой модуляцией, М.: Советское радио, 1965,264с.

159. Пинчевский А.Д. Измерительные информационные системы четвёртого поколения // Измерительная техника.-1991.- №8,- с.3-4.

160. Плискин Ю.С., Хризолите А.А. Функциональный преобразователь для коррекции нелинейности частотных датчиков // Приборы и системы управления.-1971.- №5,- с. 27-30.

161. Пономаренко В.П. Синхронизация и развитие несинхронных режимов в связанных системах с фазовым управлением // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2002. - Т.10. - №1/2. - С. 65-83.

162. Полулях К.С. К теории фазогенераторного преобразователя // Измерительная техника.- 1970.-№1, с. 14-17.

163. Полулях К.С. Резонансные методы измерений.- М.: Энергия, 1980.-120 с.

164. Попов В.П. О точности цифровых измерительных приборов с автоматической коррекцией погрешности // Автометрия.- 1972.- №2,- с. 69-75.

165. Попов B.C. Измерительные преобразователи параметров электрических цепей в частоту.- М.: Энергия, 1977.- 192 с.

166. Попов B.C., Шумаров Е.В. Способ коррекции погрешностей средств измерений // Измерительная техника.- 1988.- №12,- с. 8-10.

167. Потапенко Е.Е. Оценка двухфазных неопределенных сигналов при наличии погрешностей датчиков // Электротехника.-2004. № 6.-С. 29-31.

168. Попов B.C., Бахтиозин А.А. Преобразователи малых девиаций параметров электрических цепей в пропорциональное изменение частоты // Приборы и системы управления,- 1971.-№4,-с. 17-20.

169. Прецизионные частотные преобразователи автоматизированных систем контроля и управления / В.Б.Кудрявцев, А.П.Лысенко, Н.Т. Милохин и др.-М.: Энергия, 1974.-336 с.

170. Приборы и системы для измерения вибраций, шума и удара: Справочник. В 2-х кн. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1978.

171. Применение цифровой обработки сигналов / Под ред. Э. Оппенгейма: Пер. с англ. М.: Мир, 1980

172. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е.П. Осадчего.- М.: Машиностроение, 1979,- 480 с.

173. Прокунцев А.Ф., Юмаев P.M. Преобразование и обработка информации с датчиков физических величин. М.: Машиностроение, 1992.- 288 с.

174. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. М.: Энергия, 1978.- 262 с.

175. Рабинер Л. Р., Шафер Р. В. Цифровая обработка речевых сигналов: Пер. с англ. / Под ред. М. В. Назарова и Ю. Н. Прохорова. М.: Радио и связь, 1981.

176. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов: Перевод с англ./Под ред. Ю. Н. Александрова. М.: Мир, 1978.

177. Сергеев А.Г. Метрология, стандартизация, сертификация: учеб. для вузов. М.: Логос, 2003.-525с.

178. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1983-320с.

179. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Спб.: Питер, 2004, -608с.

180. Самойло К.А. Метод анализа колебательных систем второго порядка. -М.: Советское радио, 1975. -304 с.

181. Сидоров В.М., Кудашов В.Н. Метод определения спектра в устройствах с амплитудно-фазовой конверсией / / Радиотехника.- 1976.-№4,- с. 10-17.

182. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации. 2-е изд., доп. и перераб, В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин, В.Л. Карякин и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Радио и связь, 1989. 320 с.274

183. Скрипник Ю.А. Методы преобразования и выделения информации из гармонических сигналов.- Киев: Наукова думка, 1971.- 276 с.

184. Скрипник Ю.А. Коммутационные цифровые измерительные приборы. -М.: Энергия, 1973.- 136 с.

185. Соломина А.И. Улахович Д.А. Арбузов С.М., Основы цифровой обработки сигналов: курс лекций, Спб.: BHV Санкт-Петербург, 2003.

186. Солопченко Г.Н. Дробно-линейная аппроксимация коэффициентов, используемых для устойчивого интервального определения и контроля характеристик погрешности средств измерений // Измерительная техника.-1992.-№1,-с. 3-5.

187. Соколовский В.Г., Шейнкман В.Г. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы М.: Радио и связь, 1983 - 192с.

188. Соловов В.Я. Фазовые измерения. М.: Энергия, 1973, 120с.

189. Срибнер JI.A. Точность индуктивных преобразователей перемещений. -М.: Машиностроение, 1975.- 104 с.

190. Тимонтеев В.И. Аналоговые перемножители сигналов в радиолектрон-ной аппаратуре.-М.: Радио и связь, 1982.- 112 с.

191. Томович Р., Вукобратович М. Общая теория чувствительности. М.: Советское радио, 1972.- 239 с.

192. Туз Ю.М. Сергеев И.Ю. Итерационный преобразователь интервала времени в напряжение / / Измерительная техника. 1976.- №7,- с. 15-17.

193. Угольков, В.Н. Методы измерения сдвига фаз и амплитуды гармонических сигналов на основе интегральных выборок // Измерительная техника. -2003.-№5.-С. 52-55.

194. Уткин Г.М. Автоколебательные системы и волновые усилители .-М.: Советское радио, 1978.- 272 с.

195. Цветков Э.И. Процессорные измерительные средства. -JL: Энергоатом-издат,- 1989.- 223 с.

196. Цуканова Н.И., Шевяков А.Г. Алгоритмы обработки информации в микропроцессорных контроллерах измерительных преобразователей // Измерительная техника .-1988.- №9,- с. 8-9.

197. Харчев О.П. Умножитель частоты с кольцом фазовой автоподстройки для пассивного стандарта частоты // Радиотехника и электроника. 2004. -Т.49.-№5.-С. 633-636.

198. Хеминг Р.В., Цифровые фильтры. М.: 1987.

199. Чехонадский Н.А. Использование явления компенсации погрешностей для повышения точности измерительных информационных систем // Измерительная техника.- 1963.-№1,- с. 3-6.

200. Шакурский В.К. Анализ свойств измерительных преобразователей на базе трёхчастотного генератора // Известия вузов. Приборостроение.-1980.-№6,- с. 70-74.

201. Шакурский В.К. Разработка и исследование автогенераторных частотных параметрических преобразователей для систем автоматического управления.- Автореф. дис. на соиск. степ. к. т. н.- Уфа, 1982.-18 с.

202. Шакурский В.К. Анализ влияния амплитудно-фазовой конверсии на стабильность характеристик автогенераторных частотных параметрических преобразователей // Известия вузов. Приборостроение.- 1985.- №6, с. 4044.

203. Шакурский В.К. Анализ динамических характеристик автогенераторных частотных параметрических преобразователей / В кн.: Датчики систем измерения, контроля и управления: Межвуз. сб. науч. трудов. Пенза.- 1985, с. 137-142.

204. Шакурский В.К., Иванов В.В., Новиков С.Д. Сверхчувствительные параметрические преобразователи с угловой модуляцией сигнала // Надёжность и качество: Труды международного симпозиума. Пенза: 111 У, 2002. -С. 215-216.

205. Шакурский В.К., Глушенков М.С., Иванов В.В. Численное моделирование параметрических преобразователей // Прогрессивные техпроцессы в машиностроении: Труды Всероссийской конференции. Тольятти: ТГУ, 2002.-С. 237-238.

206. Шакурский В.К., Иванов В.В. Измерительные преобразователи на базе виртуальных синхронизируемых автоколебательных систем // Методы и средства измерений: Материалы VI ВНТК. Н.Новгород: МВВО АТН РФ, 2002. - С. 17.

207. Шакурский В.К., Иванов В.В. Устойчивость автоколебательных систем в режиме повышенной чувствительности // Автоматизация технологических процессов и производственный контроль: Материалы Междунар. НТК Тольятти: ТГУ, 2006. - С. 271-274.

208. Черных И.В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений. -М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003,-496 с.

209. Яковлев В.Н. Генераторы с многопетлевой обратной связью. М.: Связь, 1973.-189 с.

210. Ahmed, Irfan. Digital Control Applications with the TMS320 Family, Texas Instruments, Dallas, TX. 1991

211. Bateman, A., Yates, W. Digital Signal Processing Design, Pitman Publishing, London, UK. 1988.

212. Makov D. Frequency stabilization of variable oscillators.- IRE Transactions.-1957, №4.

213. Makov D. Novel circuit for stable variable frequency oscillator .- Proc. IRE, 1956, №8, p. 1031-1036.