Устройство для моделирования колебаний гусеничной машины

Устройство для моделирования колебаний гусеничной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство содержит датчик угла наклона местности, блок задания линейной скорости, первый блок умножения, интегратор, первый и второй сумматоры. С целью повышения точности моделирования колебаний при изменении угла наклона местности, оно дополнительно содержит первую и вторую схемы сравнения, блок выделения модуля напряжения, второй блок умножения, выпрямительный диод, первый и второй коммутаторы, инвертирующий усилитель и пиковый детектор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 583943 А 1

jSl)S G 06 (7/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ! ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3973227/24 (22) 05.11.85 (46) 07.08.90. Бюл. 1(- 29 (72) А.А.Бельке и В.Н.Усачев (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 842865, кл. G 06 G 7/70, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1023366, кл. (06 G 7/70, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА. НИЯ КОЛЕБАНИЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ, со.держащее датчик угла наклона местности, блок задания линейной скорости, первый блок умножения, интегратор, первый и второй сумматоры, первый вход первого сумматора подключен к шине постоянного напряжения, выход первого блока умножения соединен с первым информационным входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования колебаний при изменении угла наклона местности, оно дополнительно содержит первую и вторую схемы срав кения, блок выделения модуля напряжения, второй блок умножения, выпрямительный диод, первый и второй коммутаторы, инвертирующий усилитель и пиковый детектор, вход сброса которого соединен с выходом второго коммутатора, информационный вход которо.го соединен с шиной нулевого.потенциала, выход блока задания линейной скорости подключен к входу блока выl

Ю деления модуля напряжения, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, первым входом первой схемы сравнения и первым вхо дом второго блока умножения, выход которого через выпрямительный диод подключен к второму информационному входу интегратора, третий информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, а выход интегратора соединен с первым входом второй схемы сравнения и входом инвертирующего усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу пикового детектора, выход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, выход датчика угла наклона местности соединен с вторым входом первого сумматора„ выход которого подключен к второму информационному входу пикового детектора и второму входу второй схемы сравнения, . первый выход равнозначности которой соединен с вторым входом второго блока умножения и информационным входом !

1первого коммутатора, управляющий вход которого подключен к потенциальному выходу "Равнозначность" первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с шиной постоянного напряжения, импульсный вход "Равнозначность" второй схемы сравнения соединен с управляющим входом второго коммутатора, второй вход второго сумматора .подключен к шине постоянного напряжения, а выход второго сумматора является выходом устройства.

1583943

Изобретение относится к аналого-., вой вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах для обучения водителей гусеничных машин.

Целью изобретения является повьппение точности моделирования колебаний гусеничной машины при изменении угла наклона местности.

На фиг.1 изображена функциональ- 10 ная схема устройства; на фиг.2 — схема пикового детектора; на фиг.Зсхема сравнения.

Устройство содержит датчик 1 угла наклона местности, первый сумматор 2, пиковый детектор 3, блок 4 задания линейной скорости, блок 5 выделения модуля напряжения, первый блок 6 умножения, инвертирующий .усилитель 7, второй коммутатор 8, интегратор 9, 20 выпрямительный диод 10, второй сумматор 11, второй блок.12 умножения,первый коммутатор 13, вторую 14 и первую 15 схемы сравнения. В состав узлов входят также операционные усили-. 25 тели .16, резисторы 17, диоды 18, конденсатор 19 и стабилитрон 20.

Устройство работает следующим образом, !

В исходном положении с выхода дат- 30 чика 1 угла наклона местности (B ка честве которого может быть блок считывания топограмм, с киноленты или потенциометр, запитанный двуполярным напряжением + 10 В) снимается нулевое напряжения U< = .О (U имеет диапазон изменения напряжения от -10 до +10В).

Это напряжение подается на вход сумматора 2 ° На другой вход сумматора

2 подается опорное напряжение -U+„- 40

На этом сумматоре производится перевод из двуполярной области изменения ° напряжения, пропорционального углу наклона местности, в однополярную полярную положительную область

11-; = 5 В - 0,5 Ug, Следовательно, с выхода сумматора

2 напряжение, равное 5 В, поступает на входы пикового детектора .3 и схе- мы 14 сравнения, С выхода пикового детектора 3 напряжение О с = †.(О г—

U ) = -5 В (Оц! = О в начальный момент) подается на вход блока 6.,С блока 4 задания линейной скорости (в качестве которого может быть потенцио)5 метр, э апитанный двуполярным напряжением + 10 В, или вычислительное устройство, моделирующее динамику машины) напряжение, пропорциональное скоъ рости Uqy,> равное нулю, подается на блок 5 выделения модуля .напряжения, с выхода которого напряжение подается на входы блока 6, блока 12 умножения и схемы 15 сравнения. Следовательно, на двух входах интегратора 9 напряжение равно нулю.

На схеме 15 сравнения происходит сравнение величины напряжения -Uoä и

f U 1.. При ) Пщ! = О на выходе схемы

15 сравнения напряжение равно логической единице (при появлении скорости IUy > 01 схема переключается с логической единицы на логический нуль, Сигнал логической единицы подается на управляющий вход коммутатора 13 и включает его. На схеме 14 (фиг.З) производится сравнение величин напряжений U. = 5 В и Uy. При этом

U )7 Uq следовательно, на первом выходе схемы 14 напряжение равное

-10 В, а на втором выходе — логическому нулю

Через включенный коммутатор 13 напряжение -10 В поступает на вход интегратора 9 и заряжает его до уровня U = 5 В. Как только U.-превысит

Т2.

U< схема 14 сравнения переключается с -10 на +10 В на первом выходе, а на втором выходе — с логического нуля на логическую единицу. IIoследнее напряжение включает коммутатор 8. Происходит эакорачивание запоминающего конденсатора (фиг.2) в пиковом детекторе, что означает сброс и подготовку пикового детектора 3 к работе. При этом на входе будет U

- Uq = О, а на выходе U< О. С первого выхода схемы 1.4 через включенный коммутатор 13 напряжение +10 В поступает на второй вход интегратора

9, и начинается разряд интегратора, Такой процесс "разряд-заряд" интегратора имеет колебательный характер около значения U, т.е. происходит ограничение напряжения 11< до уровня

Ц е г .U =U = — -=5В.

Оп

+Z К1

При движении на ровном участке

1 U>>(p0, схема 15 переключается, а на ее выходе напряжение равно логическому нулю

Управляющий сигнал со схемы 15! сравнения выключает коммутатор 13, и ограничение интегратора производится через блок 12 умножения и диод 10, уровня

on g on

U + — = — -=SB.

É2 К К К

При изменении напряжения с датчика угла в отрицательную полярность

U< (0 (въезд) на сумматоре 2 увеличивается положительное напряжение

1583943 . 6

На выходе последнего напряжение, пропорциональное углу профиля наклона местности, равно напряжению с дат

5 чика угла наклона местности.

on Ч 2 3 4 3 1 2- 4

on оc

° U + !

Е2 К К2 с

На пиковом детекторе выделяется.

"к

U =U -U = — -+- ——

ЬМ Е2 Q К К2 оп 1 К

-(— -) = — )

К К2

"о где U = — — значение напряжения на =к, интеграторе 9 до .момента изменения U<, характеризующего текущий угол наклона корпуса машины.

На блоке 6 умножения напряжение, пропорциональное скорости, умножается на U< т.е. на его выходе величина напряжения пропорциональна вертикальной составляющей скорости въезда машины. Постоянная времени интегратора выбрана из учета длины опорной.поверхности гусеницы, С выхода блока 6 умножения напряжение 0„, поступает на интегратор, на выходе которого получают

U = — )ц,(U<< dt.

О

Как только интегратор зарядится до уровня напряжения на втором входе схемы 14 сравнения, на последней происходит переброска полярности с минуса на плюс. С первого выхода напряжения, равное + 10 В, поступает на второй вход блока 12, С второго выхода напряжение, равное логической единице, поступает на коммутатор 8 и включает последний. При этом происходит сброс пикового детектора. Положительное напряжение с блока .12 умножения через диод 10 поступает,на вход интегратора

9, ограничивая нарастание напряжения на.интеграторе 9. С выхода интегратора 9 напряжение поступает на вход сумматора 11.

Ug

10 оп Ъ

U = — — — =SВ-— й2=К, К, =

2О При этом на пиковом детекторе 3

1 напряжение равно нулю, так как в обратной связи усилителя включен диод (фиг.2). На выходе блока 6 — также нуль. На первом выходе схемы 14 срав25 нения напряжение равно +10 В, и раз" ряд интегратора 9 производится через диод 10 в зависимости от напря:ения по скорости, до уровня напряжения на втором входе.

Как только напряжение на первом рходе. схемы 14 становится чуть меньze значения напряжения на втором входе, происходит переключение и разряд интегратора прекращается, Значение напряжения на интеграторе 9 устанавливается равным значению напряжения, на сумматоре 2. !

На выходе сумматора 11 устанавли1 вается значение напряжения, равное

40 значению напряжения с датчика угла наклона местности с некоторым коэффифициентом К, U

Ц Й )

Б

45 так как заряд интегратора 9 ограничивается уровнем напряжения на выходе сумматора 2.

Таким образом, устройство позволя ет более точно моделировать колеба5(ния гусеничной машины за счет более

1 точного выделения Ь О на пиковом детекторе, обеспечивает установку угла наклона корпуса машины в зависимости от угла наклона местности при от55 сутствии линейной скорости машины. где К2 ° К4 = К 1 Кэ = К °

При положительном изменении напряжения с датчика 1 (съезд) на выходе

15 сумматора 2 напряжение уменьшается:

1583943

Фиа l

Пер3ь

Фиг. 3

Редактор В.Петраш

Заказ 4005 Тираж 560 Подписное /

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 епиа

ПВ дхоти

Составитель

Техред M. Моргентал Корректор Н,Ренская