Следящая система поворота проектора кинотренажера
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е ()960724
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советсмик
Социалиститесмик республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнмтельное к авт. свид-ву и 877472 (22) Заявлено 12;02. 81 (21) 3250013/18-24 (5! )
М. Кл.
G 05 В 11/01
05 В 17/02 с присоединением заявки МЭвуавуатее«квй кеи«тет
СССР
«в а««ам «мбретек«11
«еткрыткй (23 } Приоритет
Опубликовамо 23. 09. 82. Бюллетень № 35 (53) УДК 62. .50(088.8) Дата опублмкования описания 25.09.82 (72) Автор изобретения
А. А. Бельке (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ПОВОРОТА
ПРОЕКТОРА КИНОТРЕНАЖЕРА
Изобретение относится к автоматическому регулированию и может найти применение в тренажерах для тренировки водителей транспортных средств, и является усовершенствованием следящей системы.
По основному авт. св. 11 877472 известна следящая система поворота. проектора кинотренажера, содержащая последовательно соединенные блок считывания топограммы, первое мно.жительное устройство, сумматор, интегратор, второе множительное устройство, суммирующий усилитель и рулевую машинку, выход которой связан с проектором, через обратную связь соединенным со вторым входом .сумматора, а вторые входы множительных устройств соединены с выходом датчика скорости 1).
Однако в этой системе не.учитывается условие заноса транспортного средства, которое зависит от скорости движения и радиуса поворота.
Например, при выполнении поворота на гусеничной машине может возникнуть следующая ситуация. При движении по трассе водитель видит поворот с радиусом К, равным фиксиро5 ванному радиусу поворота Я, который обеспечивается данной машиной.
При такой скорости движения машина впишется в данный поворот, так как центробежная сила, действующая на машину, при малой скорости незначительна и не приводит к заноСу машины.
Если же водитель попытается провести на таком повороте машину на высокой скорости, то возникнет занос, т.е. машина не "впишется" в заданную кривую поворота. Причем момент наступления заноса определяется не только величиной скорости, но и видом грун2о та (характеризуется коэффициентом сопротивления повороту От„с ). указанная следящая сйстема не позволяет учесть влияние заноса на имитацию поворотов.
0724 4
S !
О
3О
55
Цель изобретения - повышение точности имитации поворота за счет учета условий заноса.
Поставленная цель достигается тем, что в следящую систему поворота проектора кинотренажера введены последовательно соединенные датчик вида грунта, блок деления, инвертор и ограничитель, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а второй и третий вход — с выходами блока деления и вычислительного устройства, второй вход блока деления соединен с выходом датчика скорости.
На чертеже представлена функциональная схема системы.
Следящая система содержит блок считывания топограммы, датчик 2 скорости прямолинейного движения, первое 3 и второе 6 множительные устройства, сумматор 4, интегратор 5, суммирующий усилитель 7, рулевую машину 8, проектор 9, обратную связь (экран 10, механик-водитель
ll, органы управления .12 с датчиками
13, вычислительное устройство 14), ограничитель 1, блок 16 деления, инвертор l и датчик 18 вида грунта
Следящая система работает следующим образом.
С блока 1 считывания топограммы снимается напряжение, пропорциональное кривизне трассы. Последнее с помощью множительного устройства 3 умножается на напряжение, пропорциональное скорости прямолинейного движения, снимаемого с датчика 2 скорости прямолинейного движения, который может представлять собой либо потенциометр, либо устройство для моделирования динамики движения машины. На . выходе первого множительного устройства 3 формируется напряжение, пропорциональное угловой скорости дороги относительно машины. С вычислительного устройства 14, которое преобразует действия механика-водителя
11 в угловую скорость, снимается напряжение 0, пропорциональное угловой скорости поворота машины.
Это напряжение поступает на ограничитель 15, на управляющие входы которого поступает напряжение U пропорциональное максимальной угловой скорости поворота, при которой возникает занос. Если какой-либо поворот осуществляется без заноса, то U 0 >. В этом случае напряжение определяет уровень ограничения напряжения U, т.е. напряжение на выходе ограничителя равно 0 .
Для правильного выполнения иоворота необходимо, чтобы напряжение, пропорциональное угловой скорости поворота дороги относительно машины, было равно напряжению, пропорциональному угловой скорости поворота машины. В случае же заноса напряжение 0 будет ограничено условием заноса U ygU(yp . Поэтому скомпенсировать им напряжение поворота трассы нельзя. В результате будет происходить имитация съезда с трассы следующим образом. На выходе сумматора
4 появится напряжение, пропорциональное разности 0 -U, которое хаЧР 5 рактеризует наличие угловой скорости машины относительно трассы. Последнее интегрируется интегратором
5, т.е. формируется напряжение, пропорциональное углу отклонения машины от трассы. После перемножения этого напряжения вторым. множительным устройством 6 на выходное напряжение датчика 2 скорости прямолинейного движения форсируется напряжение, пропорциональное скорости отклонения машины от заданной траектории движения. Последнее с помощью сум мирующего усилителя 7 суммируется с напряжением, пропорциональным угловой скорости машины относительно трассы, поступающим с выхода сумматора 4; Таким образом, на выходе суммирующего усилителя 7 формируется напряжение, которое с помощью рулевой машинки 8 поворачивает кинопроектор в сторону, имитируя тем самым съезд с трасс.
Напряжение U,, пропорциональное угловой скорости, при которой возникает занос, определяющее уровень ограничения напряжения 0, пропор-, ционального угловой скорости машины, формируется следующим образом.
Центробежная сила, возникающая при повороте, равна пц9 R--mv&, где m — масса машины;
О - угловая скорость поворота;
R - -радиус поворота;
Ч - линейная скорость машины.
Центробежная. сила уравновешивается. силой сцепления грунта с
960724
5 гусеничным движителем в поперечном направлении, т.е.
УФ= О,Ц„,„;-вц р где, G - вес машины;
P — коэффициент сопротивления 5 повороту, характеризующий сцепление гусениц с грунтом в поперечном направлении.
q - ускорение свободного падения, тогда. значение угловой скорости, при которой возникает занос, .определится иэ выражения
%Умах
Ъ= V --- -1S которое используется для определения U Напряжение Ц формируется с поь. мощью блока 16 деления, на один вход которого подается напряжение U
Фюах 20
: с датчика вида грунта 18 (датчик вида грунта может. представлять собой, либо потенциометр, либо переключатель либо устройство считывания с носителя инФормации), на другой - напряжение 0 с датчика 2. Инвертор 17 служит для смены знака напряжения
U .на одном иэ выходов ограничителя. Такая смена знака необходима, чтобы обеспечить ограничение напря.жения Ощ по обеим полярностям.
6
Таким образом, система позволяет имитировать повороты гусеничной машины с учетом заноса, что позволит более качественно производить обучение водителей на тренажерах, в- которых данная система будет применяться.
Формула изобретения
Следящая система поворота проектора кинотренажера по авт. св.
М 877472, отличающаяся .. тем, что, с целью повышения точности имитации поворота эа счет учета условий заноса, в нее введены последовательно соединенные датчик вида грунта, блок деления, .инвертор и ограничитель, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а второй и третий вход - с выходами . блока .деления и вычислительного устройства, второй вход блока деления соединен с выходом датчика скорости.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2866583/18-24, кл. G 05 В 17/02, 1979 (пРототип) .
ВНИИПИ Заказ 7273/54 Тираж 914 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4