CS226827B1 - Zapojení pro komplexní simulaci sil v systému řízení pomocí číslicového počítače - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro komplexní simulování sil v systému řízení pomocí číslicového počítače u pozemních letových simulátorů, speciálních a dopravních simulátorů jízdy, sloužících k výuce nebo přeškolování osádky.

U dosud známých systémů simulace sil v řízení je ve spojení s číslicovým počítačem využíváno generátoru průběhu sil. Generátory průběhu silvyžadují více výstupů z číslicového počítače. Každý výstup použitý pro vstup do generátoru průběhu sil musí bý převeden na číslicově analogovém převodníku.

Tento systém je charakteristický velkým počtem výstupních číslicově analogových převodníků, nákladným generátorem průběhu sil. Dále tento systém neumožňuje snadnou změnu požadovaných parametrů funkčních závislostí. Další nevýhodou je nutnost použít identických generátorů průběhu sil pro každý systém řízení. Omezení dynamické vlastnosti generátorů průběhu sil neumožňují simulaci vedlejších např. aerodynamických účinků.

Uvedené nedostatky plně odstraňuje zapojení pro komplexní simulaci sil v systému řízení pomocí číslicového počítače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že systém řízení je spojen přes snímač síly s polohovým servomechanlsmem, přičemž výstup snímače síly je připojen na první vstup matematického modelu soustavy řízení, na jehož druhý vstup je připojen číslicový potenciometr a jehož výstup je připojen jednak na polohový servomechanismus, jednak na druhý vstup číslicového potenciometru a jednak na vstup číslicového počítače, jehož výstup je připojen na první vstup číslicového potenciometru, zatímco na

226 827

226 827 polohový servomechanismus je připojen zdroj tlakové energie.

Příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu.

Pro jednoduchost je znázorněno zařízení pro simulaci sil v jednom řídícím orgánu letového simulátoru. Obdobné sestavy se uspořádají pro ostatní řídící orgány.

Systém £ řízení je spojen přes snímač 2, síly a polohovým servomechanismem 6. Výstup snímače 2 síly je připojen na první vstup matematického modelu £ soustavy řízení, na jehož druhý vstup je připojen číslicový potsnoioraetr 4. Výstup matenatického modelu £ soustavy řízení je připojen jednak na polohový servomechanismus 6, jednak na druhý vstup číslicového potenciometru 4 a jednak na vstup číslicového počítače 5.» jeho ž výstup je připojen na první vstup Číslicového potenciometru 4. Na polohový servomechanismus 6 je připojen zdroj 2 tlakové energie.

Systém řízení 1 je spojen přes snímač 2_ síly s polohovým servomechanismem 6,. Simulovaný systém řízení je popsán nelineárními diferenciálními rovnicemi a realizován matematickým modelem 3_. Při působení vnější síly na soustavu 1 řízení snímač 2 síly přivádí signál úměrný síle na první vstup matematického modelu 3 soustavy řízení. Výstup z matematického modelu £ systému řízení je jím vypočtená nová poloha řízení. Tato vypočtená poloha je sou-r časně přiváděna na druhý vstup číslicového potenciometru 4, na vetup číslicového počítače 5 a na výstup polohového servomechanismu 6. Na první vstup číslicového potenciometru 4 je zapisováno binární číslo vypočtené v číslicovém počítači 5, dle vloženého algoritmu, a to v reálném čase. Na číslicovém potenciometru 4 pak dochází k hardwardovérau násobení signálů přivedených na první a druhý vstup. Výstupem z číslicového potenciometru 4 je již signál úměrný skutečné aerodynamické či třecí síle. '^ento signál je přiváděn na druhý vstup matematického modelu 3 soustavy řízení a reprezentuje reakci k původní, obsluhou vyvolané síle. Vzhledem k tomu, že tok signálů probíhá současně, je na výstupu matematického modelu

2. soustavy řízení vypočtená okamžitá hodnota polohy, která odpovídá rovnováze na soustavu řízení působících sil. Vypočtená hodnota je současně přiváděna na vstup polohového servomechanismu £, který zajištuje přestavení řízení, pomocí tlakové energie ze zdroje 2 a tím vyvolává reakci, která je obsluhou pocitována jako zatěžovací síla v systému řízení.

Navržené zapojení umožňuje minimalizovat počet výstupních číslicově analogových ořevodníků. V zapojení využitý elektronický číslicový potenciometr pak reprezentuje pouze jeden upravený číslicově analogový převodník pro každý systém řízení. Toto zapojení plně odstraňuje časové zpoždění signálu, které se vyskytuje jak u plné číslicové simulace, tak i speciálních generátorů průběhu sil. Dále přispívá k vysoké stabilitě simulovaného systému v plném rozsahu změn parametrů simulovaného vnějšího prostředí.

Dynamické vlastnosti zařízení pro komplexní simulaci sil v řízení jsou charakterizov vano matematickým modelem, který současně umožňuje využit pro kompenzaci dynamických vlastností polohovaného servomechanismu vyšších derivací, tj. časového průběhu rychlosti a zrychlení. Kompenzovaných dynamických vlastností polohového servomechanismu lze výhodně využít pro simulaci vedlejších např. aerodynamických účinků.

Mgkký reálný fyziologický pocit průběhu sil je zajištěn navrženým zapojením, které komplexně řeší simulaci sil v řízení a plně odstraňuje kvantitativní chyby.

226 827

Významnou výhodou navrženého zapojení je rychlá a snadná možnost zrněny funkčních závislostí průběhu sil včetně nelineárních pouze sftwarovým vybavením řídícího číslicového počítače.

Zapojení podle vynálezu lze využít u speciálních a;, dopravních simulátorů jízdy, slou žících k výuce nebo přeškolování osádky, zejména u pozemních letových simulátorů.

Claims (1)

1. PŘ'EDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro komplexní simulaci sil v systému řízení oomocí číslicového počítače vyznačené tím, že systém (l) řízení je spojen přes snímač (2) síly s polohovým servomechanismem (6), přičemž výstup snímače (2) síly je připojen na první vstup matematického mo, dělu (3) soustavy řízení, na jehož druhý vstup je připojen číslicový potenciometr (4) a , jehož výstup je připojen jednak na polohový servomechanismus (6), jednak na druhý vstup číslicového potenciometrů (4) a jednak na vstup číslicového počítače (5), jehož výstup je připojen na první vstup číslicového potenciometrů (4), zatímco na polohový servomechanismus (6) je připojen zdroj (7) tlakové energie.