SU1355993A1 - Тренажер дл обучени управлению курсом судна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам обучени  и тренировки. Цель изобретени  - повьппение эффективности обучени . Тренажер содержит задатчик 1 режима движени , соединенный с входом блока 2 моделировани  рулевого rUJ Н управлени , сигнал- с выхода которого воспринимаетс  блоком 3 моделировани  изменени  угловой скорости судна, а с выхода блока 3 поступает на блок 6 моделировани  изменени  курса судна . Преобразователь 8, вход которого соединен с выходом блока 6, преобразует угол, выраженный двоичным кодом , в посто нное напр жение, пропорциональное амплитудам сельсинных сигналов, и затем формирует сельсин- ные сигналы как произведени  посто нных напр жений на синусоидальное опорное напр жение. Такое вьтолнение тренажера обеспечивает расширение диапазона изменени  моделируемого угла курса судна; 4 ил. r--fS n 1 . ш. о СО в ZDJ as,f

Description

Изобретение относитс  к средствам обучени  и тренировки, в частности к тренажерам дл  обучени  управлению водными транспортными средствами.

Цель изобретени  - повышение эффективности обучени .

На фиг. 1 представлена функциональна  блок-схема предлагаемого тренажера; на фиг. 2 - функциональна  схема блока моделировани  изменени  угловой скорости судна; на фиг. 3 - функциональна  схема блока моделировани  изменени  курса судна} на фиг, 4 - функциональна  схема блока моделировани  рулевой системы.

Тренажер дл  обучени  управлени  курсом судна содержит задатчик 1 ре- жрша движени , соединенный выходом с. входом блока 2 моделировани  рулевого управлени , выход которого подключен к одному из входов блока 3 моделировани  изменени  угловой скорости судна, другие входы которого соединены с задатчиком 4 возмущений и выходом блока 5 нерегулируемых возмущений , а выход - с входом блока 6 моделировани  изменени  курса судна, ВЫХОД которого соединен с блоком 7 автооценки и входом преобразовател  8, соединенного выходом с репитером 9 гирокомпаса.

Преобразователь 8 выполнен на элементах 10-12 задержки, элементах 13 и 14 выборки-хранени , умножител х 15 и 16, блоке 17 фазовой автоподстройки частоты и источнике 18 напр жени .

Блок 6 моделировани  изменени  курса судна содержит элемент ИЛИ 19, входы которого соединены с выходами компараторов 20 и 21, подключенных входами к выходам интегратора 22. Выходы компараторов 20 и 21 соединены с входами реверсивного счетчика 23.

Блок 3 моделировани  изменени  угловой скорости содержит интеграторы 24 и 25, сумматоры 26 и 27, за- датчики 28-34 коэффициентов передачи , инверторы 35, 36 и ограничитель 37.

Предлагаемый тренажер работает следующим образом.

Рулевой при обучении, обнаружив отклонение от заданного курса или выполн   команду на изменение курса, включает через задатчик 1 блок 2 моделировани  рулевого управлени . Сигнал , пропорциональный углу перекладки рул , воспринимаетс  с выхода блока 2 блоком 3. Последний осуществл ет интегрирование уравнений вращатель.ного движени  судна з натуральном масштабе времени и формирует выходной сигнал, пропорциональный изменению угловой скорости судна.

С выхода блока 3 сигнал поступает на вход блока 6 моделировани  изменени  курса. Здесь на интервапе 22 сигнал, пропорциональный угловой скорости со , интегрируетс  с малой посто нной интегрировани  и затем

5 проходит через компараторь 20, 21, которые через элемент ИЛИ 19 сбрасывают интегратор 22 раз, когда напр жение на его выходе достигает максимального поло: 1ителького (компа0 ратор 20) или отрицательного (компаратор 21) значени . Таким образом,- на выходах компараторов 20 и 21 формируютс  импульсы, частота которых пропорциональна угловой скорости. Реверсивный счетчик 23 производит суммирование импульсов. Каждый раз при его переполнении происходит по естественному принципу действи  счетчика мгновенный сброс в нуль.

При переходе через нулевое состо ние счетчика при уменьшении угла происходит его мгновенное заполнение. Тем самым осуществл етс  циклическое интегрирование угловой скорости в

5 цифровом виде в диапазоне от О до 1°

С выхода блока б моделировани  изменени  курса сигнал поступает на вход цифросельсинного преобразоватеQ л  8, который преобразует угол,представленный двоичным кодом, в посто нные напр жени , пропорциональные амплитудам сельсинных сигналов, и затем формирует сельсинные сигналы

как произведени  этих посто нных напр жений на синусо дальное опорное напр жение, В данном преобразователе формируютс  относительно нулевой точки схемы два сельс: -11нных сигнала:

и, А, sin (cf + 60°). sin |- t-,

Уг

U А. sin (ц + 120°) .sin I t,

5 где A - посто нна ;

Ч - задаваемый угол, град; Т - период опорного напр жени . Эти сигналы подаютс  на два выхода синхронизации сгльсина, третий

вывод которого соедин етс  с нулевой точкой схемы.

Амплитуды сельсинного сигнала формируютс  выборкой соответствующих мгновенных значений синусоидального опорного напр жени  от источника 18. Выборка происходит следующим образом

8начале каждого периода опорного напр жени  запускаетс  регулируемый элемент 10 задержки, который управл етс  задаваемым кодом угла tl . Блок срабатывает и запускает элементы 11 и 12 задержки, которые срабатывают через врем  (60 /360 ) Т и

120

гтгг Т соответственно. Суммарное

JoO

врем  задержки равно, таким образом, (Cf.60°) з|о- и (с. 120°) -|-.

от начала периода опорного напр жени . В моменты срабатывани  фиксированных задержек происходит выборка мгновенных значений опорного напр жени  элементами 13 и 1Д выборки-хранени . Эти значени  сохран ютс  посто нными до следующей выборки. Напр жени  с выходов блоков выборки-хранени  умножаютс  на опорное напр жение умножител ми 15 и 16. Полученные- сельсинные сигналы подаютс  на сельсин репитера 9. Работа блоков задержки синхронируетс  с опорным напр жением блоком 17 фазовой автоподстройки частоты.

Таким образом, на выходе преобразовател  8 формируютс  сигналы в виде системы напр жений, идентичных сигналам, снимаемым с сельсина-датчика в известных схемах автоматического управлени . Далее эта система напр жений поступает на вход сельсина- приемника, установленного в репитере

9гирокомпаса, и управл ет его поворотом .

Полученна , таким образом, система управлени , замкнута  через обучаемого , позвол ет отрабатывать навыки в управлении курсом судна. При этом с пульта управлени  тренажером задаютс  величина и характер возмущений , генерируемых блоком 5 нерегулируемых возмущений и поступающих в блок 3 моделировани  изменени  угловой скорости судна, задаютс  вариации характеристик судов и ввод тс  управл ющие воздействи  в блок 7 автооценки .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тренажер дл  обучени  управлению

   курсом судна, содержащий задатчик режима движени , выход которого соединен с входом блока моделировани  рулевого управлени , подключенного выходом к одному из входов блока моде5 лировани  изменени  угловой скорости судна, другие входы которого соединены соответственно с задатчиком возмущений и выходом блока нерегулируемых возмущений,, а выход - с вхо0 дом блока моделировани  изменени  курса судна, соединенного выходом с одним из входов блока автооценки, и репитер гирокомпаса, отличающийс  тем, что, с целью повы5 шени  эффективности обучени , он снабжен преобразователем, соединенным входом с выходом блока моделировани  изменени  курса судна, выходом - с репитером гирокомпаса и вы0 полненным на элементах задержки, элементах выборки-хранени , умножител х, блоке фазовой автоподстройки частоты и источнике напр жени , выход которого соединен с одним из входов первого блока задержки, входом блока фазовой автоподстройки, одними из входов блока выборки-хранени  и умножителей , другие входы которых подключены к выходам блока выборки-храQ нени , соединенных входами с выходами второго и третьего элементов задержки , подключенных входами к выходу первого элемента задержки и выходу блока фазовой автоподстройки частоты

   g соединенному с вторым входом первого элемента задержки, третий и четвертый входы которого  вл ютс  входами преобразовател , а выходы умножителей - выходами преобразовател , при этом блок моделировани  изменени  . курса судна содержит на входе интегратор , подключенные входами к его выходу компараторы,, соединенные входами с их выходами элемент ИЛИ и реверсивный счетчик, выходы которого  вл ютс  выходами блока моделировани  изменени  курса судна.

   5

   0

   5

   (pus.2

   0/п$л.Ъ

   сриаЗ

   Составитель Л.Резникова Редактор И.Рыбченко Техред И.Попович Корректор И.Эрдейи

   Заказ 5796/43 Тираж 433Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   фигЛ