SU959097A2 - Apparatus for simulating endless-track machine oscillations - Google Patents

Apparatus for simulating endless-track machine oscillations Download PDF

Info

Publication number
SU959097A2
SU959097A2 SU803229459A SU3229459A SU959097A2 SU 959097 A2 SU959097 A2 SU 959097A2 SU 803229459 A SU803229459 A SU 803229459A SU 3229459 A SU3229459 A SU 3229459A SU 959097 A2 SU959097 A2 SU 959097A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
input
inertial link
link
Prior art date
Application number
SU803229459A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Андреевич Бельке
Валерий Владимирович Макаров
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6284
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6284 filed Critical Предприятие П/Я Р-6284
Priority to SU803229459A priority Critical patent/SU959097A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU959097A2 publication Critical patent/SU959097A2/en

Links

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН(54) DEVICE FOR MODELING THE VIBRATIONS OF TRACKED MACHINES

1one

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в тренажерах дл  обучени  водителей гусеничных машин и в исследовательских стендах.The invention relates to the field of analog computing and can be used in simulators for training drivers of tracked vehicles and in research stands.

Устройство дл  моделировани  колебаний гусеничных машин по авт. св. № 842865 содержит датчик угла наклона местности, выход которого через формирователь заднего фронта сигнала подключен к первому входу интегратора, блок задани  линейной скорости , исполнительный механизм, инерционное звено, блок умножени  и блок моделировани  подвески гусеничной машины, выход которого соединен с исполнительным механизмом , а вход блока моделировани  подвески гусеничной машины св зан с первым входом инерционного звена и подключен к выходу интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока умножени , входы которого соединены соответственно с выходами блока задани  линейной скорости и инерционного звена, второй вход которого подключен к выходу датчика угла наклона местности. Блок моделировани  подвески гусеничной машины содержит источник питани , инверторы, сумматоры и интеграторы , первый вход первого.сумматора  вл етс  входом блока, выход первого сумматора через первый интегратор подключен к входам второго интегратора и первого инвертора , выход которого соединен с вторымDevice for modeling oscillations of tracked vehicles St. No. 842865 contains a terrain angle sensor, the output of which is connected to the first input of the integrator, a linear speed setting unit, an actuator, an inertial link, a multiplication unit and a tracked vehicle modeling unit, the output of which is connected to the actuator, and an input The suspension modeling unit of the tracked vehicle is connected to the first input of the inertial link and is connected to the integrator output, the second input of which is connected to the output of the multiplication unit, the inputs of which It is connected respectively to the outputs of the linear speed reference unit and the inertial link, the second input of which is connected to the output of the sensor for the angle of inclination of the terrain. The crawler machine simulation block contains a power source, inverters, adders and integrators, the first input of the first accumulator is the input of the block, the output of the first adder through the first integrator is connected to the inputs of the second integrator and the first inverter, whose output is connected to the second

5 входом первого сумматора, третий вход которого подключен к выходу второго интегратора , св занному с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника питани , выход вто1Q рого сумматора подключен ко входу второго инвертора, .выход которого  вл етс  выходом блока 1.5 by the input of the first adder, the third input of which is connected to the output of the second integrator connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the power source, the output of the first adder is connected to the input of the second inverter whose output is the output of block 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что в нем не моделируютс  колебани  гусеничной .машины, вызванные силой инер5 ции, возникающей при неравномерном движении , например при торможении или разгоне .A disadvantage of this device is that it does not simulate the oscillations of a tracked vehicle caused by the force of inertia that occurs when an uneven movement, for example, when braking or accelerating.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет моделировани  колебаний при измен ющейс  скорости движени  мащины.The purpose of the invention is to expand the functionality by simulating oscillations with varying speed of movement of the machine.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  моделировани  колебаний гусеничной машины дополнительно содержит второе инерционное звено и суммирующеинерционное звено, причем вход второго инерционного звена и первый вход суммирующе-инерционного звена соединены с выходом блока задани  линейной скорости, второй вход суммирующе-инерционного звена подключен к выходу инерционного звена, а выход - к четвертому входу первого сумматора . На чертеже изображена функциональна  схема устройства. Схема устройства содержит датчик угла наклона местности, формирователь 2 заднего фронта сигнала, интегратор 3, первое инерционное звено 4, блок 5 умножени , второе инерционное звено 6, суммирующе-инерционное звено 7, блок 8 задани  линейной скорости, блок 9 моделировани  подвески гусеничной машины, сумматор 10, интеграторы 11, 12, сумматор 13, инверторы 14, 15, источник 16 посто нного напр жени , исполнительный механизм 17. Устройство работает следующим образом. С выхода датчика 1 угла наклона местности снимаетс  напр жение LU и подаетс  на формирователь 2 заднего фронта и инер.ционное звено 4. В исходном состо нии выходное напр жение Utf интегратора 3 с ораничиваемым уровнем, пропорциональное углу наклона неподрессоренной части машины , равно напр жению U , т. е. в этом случае воспроизводитс  режим, когда машина движетс  по местности с посто нным углом наклона опорной поверхности гусениц . в Поскольку и и и равны, но противоположны по знаку, то напр жение на выходе инерционного звена 4 в установившемс  режиме и на первом входе блока умножени  5 равно нулю. На второй вход блока 5 подаетс  напр жение Uv , пропорциональное скорости пр молинейного движени  с блока 8. При этом напр жение на выходе блока 5 равно нулю. При моделировании увеличени  угла наклона местности на Act на выходе датчика 1 происходит увеличение напр жени  на величину AU,T. е. общее выходное напр жение становитс  равным U/ + AU,/.. Последнее поступает на однн из входов инерционного звена 4 и на вход формировател  2, через который оно проходит без изменени , и поступает на вход интегратора 3, увеличива  урбвень зар да интегратора 3 до величины Ш -f ДИ. В первый момент напр жение на выходе интегратора 3 Ucf -LJ и поступает на втоРО .Й вход инерционного звена 4 с противоположным знаком. На выходе последнего по вл етс  напр жение АЦ, которое умножаетс  на напр жение Uv . Произведение А подаетс  на вход интегратора 3 и зар жает его до уровн  ограничени  АЦ( При возрастании выходного напр жени  интегратора 3 уменьшаетс  разность напр жений /Ue( + Uc. Дл  того, чтобы на входе блока 5 умножени  величина напр жени  AUoi поддерживалась .примерно посто нной, используетс  инерционное звено 4. Напр жение с выхода интегратора через блок 9 поступает на исполнительный механизм 17, который поднимает кабину на угол, соответствующий напр жению Uty. Таким образом моделируетс  изменение угла неподрессоренной части гусеничной машины на подъем. При уменьшении угла наклона местности на величину на выходе датчика 1 происходит уменьшение напр жени  на величину АЦх, т. е. общее выходное напр жение становитс  равным Ц{ - Это напр жение поступает на один вход инерционного звена 4, на другой вход которого поступает напр жение с выхода интегратора 3, на котором в первый момент имелось напр жение Ucf- U. В результате на выходе инерционного звена 4 по вл етс  напр жение причем знак его противоположен знаку напр жени  моделировании подъема. Напр жение, равное UyU, с выхода блока 5 поступает на вход интегратора 3 и разр жает его до тех пор, пока его выходное напр жение не станет равным Ц(.- Uf. В этом случае напр жение на выходах блоков 4-и 5 равно нулю. Напр жение Uv,пропорциональное скорости пр молинейного движени  гусеничной машины, с выхода блока 8 поступает на один из входов блока 5 умножени . Чем меньше Uv, тем меньше произведение иуид и меньше измен етс  напр жение Uy на выходе интегратора 3, и наоборот. Это значит, что при увеличении скорости движени  машины по местности с измен ющимс  углом профил  увеличиваетс  скорость изменени  угла неподрессоренной части гусеничной машины в соответствии с этим профилем. Колебани  неподрессоренной части гусеничной машины через подвеску передаютс  на подрессоренную часть, где находитс  водитель. Уравнение колебаний подрессоренной части машины запишетс  следующим образом . Г-Ь Р-ТЧ К2 ч А, где ч - угол наклона подрессоренной Р - декремент затухани ; частота собственных колебаний подрессоренной части; А - внешнее воздействие. С помощью сумматора 10 производитс  сложение напр жений, пропорциональных Pf. KU, А. Внешним воздействием в данном случае  вл етс  напр жение J , пропорциональное углу наклона подрессоренной части. На выходе сумматора 10 формируетс  напр жение, пропорциональное угловому ускорению подрессоренной части . Это напр жение интегрируетс  интегратором 11 и через инвертор 15 подаетс  на вход сумматора 10. Напр жение с выхода интегратора 11, пропорциональное ,;гловой скорости колебаний подрессоренной части, интегрируетс  с помощью интегратора 12 и на его выходе по вл етс  напр жение, пропорциональное углу наклона подрессоренной части, которое также поступает на один из входов сумматора 10 и на вход сумматора 13, в котором суммируетс  с напр жением источника 16 питани , пропорциональным значению угла, соответствующего горизонтальному положению подрессоренной части. С выхода сумматора 13 через инвертор 14 напр жение подаетс  на исполнительный механизм. Инвертор 14 служит дл  согласовани  знаков напр жений.The goal is achieved by the fact that the device for modeling oscillations of a tracked vehicle additionally contains a second inertial link and a summing inertia link, the input of the second inertial link and the first input of the summing inertia link connected to the output of the linear speed reference unit, the second input of the summing inertia link is connected to the output an inertial link, and the output is to the fourth input of the first adder. The drawing shows a functional diagram of the device. The device circuit contains a terrain angle sensor, a back-edge driver 2, an integrator 3, a first inertial link 4, a multiplication unit 5, a second inertial link 6, a summing-inertial link 7, a linear speed reference unit 8, a block 9 for modeling a suspension of a tracked vehicle, the adder 10, the integrators 11, 12, the adder 13, the inverters 14, 15, the source 16 of constant voltage, the actuator 17. The device operates as follows. From the output of sensor 1 of the slope of the locality, the voltage LU is removed and supplied to the rear edge driver 2 and the inertial link 4. In the initial state, the output voltage Utf of the integrator 3 with an adjustable level proportional to the angle of the unsprung part of the machine is equal to voltage U That is, in this case, the mode is reproduced when the machine is moving across the terrain with a constant angle of inclination of the track bearing surface. In Since and and and are equal, but opposite in sign, the voltage at the output of the inertial link 4 in steady state and at the first input of multiplication unit 5 is zero. The second input of block 5 is supplied with a voltage Uv proportional to the speed of linear motion from block 8. The voltage at the output of block 5 is zero. When modeling the increase in the slope angle on the Act at the output of sensor 1, the voltage increases by the value of AU, T. e. The total output voltage becomes U / + AU, / .. The latter goes to one of the inputs of the inertial link 4 and to the input of the former 2, through which it passes unchanged, and goes to the input of the integrator 3, increasing the integrator charge 3 to the value of W-f CI. At the first moment, the voltage at the output of the integrator 3 is Ucf -LJ and is fed to the second input of the inertial link 4 with the opposite sign. At the output of the latter, an AC voltage appears, which is multiplied by the voltage Uv. The product A is fed to the input of the integrator 3 and charges it to the level of the AC limitation. (As the output voltage of the integrator 3 increases, the voltage difference / Ue decreases (+ Uc. In order for the input of the multiplication unit 5, the voltage AUoi is maintained. Inertial link 4 is used. The voltage from the integrator output through block 9 is fed to the actuator 17, which raises the cab by an angle corresponding to the voltage Uty. This changes the angle of the unsprung part of the track machines to rise. Decreasing the terrain angle by the value at the output of sensor 1 decreases the voltage by the value of ACx, i.e. the total output voltage becomes equal to C {- This voltage goes to one input of the inertial link 4, to another input which the voltage comes from the output of the integrator 3, on which at the first moment there was a voltage Ucf-U. As a result, the output of the inertial link 4 is a voltage with its opposite sign to the voltage of the lift simulation. The voltage, equal to UyU, from the output of block 5 goes to the input of integrator 3 and discharges it until its output voltage equals C (.- Uf. In this case, the voltage at the outputs of blocks 4 and 5 The voltage Uv, proportional to the speed of the rectilinear movement of the tracked vehicle, from the output of block 8 goes to one of the inputs of multiplication unit 5. The smaller Uv, the smaller the product iuid and the smaller the voltage Uy at the output of the integrator 3, and vice versa. This means that with an increase in the speed of the vehicle on the terrain with varying The profile angle increases the rate of change of the angle of the unsprung part of the tracked vehicle in accordance with this profile. The oscillations of the unsprung part of the tracked vehicle are transmitted through the suspension to the sprung part where the driver is. The equation of oscillations of the sprung part of the machine will be written as follows. And, where h - the angle of inclination of the sprung P - the damping factor; the natural frequency of the sprung; And - external influence. Adder 10 is used to add voltages proportional to Pf. KU, A. The external influence in this case is the voltage J, proportional to the angle of inclination of the sprung part. A voltage proportional to the angular acceleration of the sprung portion is formed at the output of the adder 10. This voltage is integrated by the integrator 11 and is fed through the inverter 15 to the input of the adder 10. The voltage from the output of the integrator 11, proportional to; the total oscillation velocity of the sprung part, is integrated with the help of the integrator 12 and a voltage proportional to the angle of inclination appears at its output sprung part, which also goes to one of the inputs of the adder 10 and to the input of the adder 13, which is summed with the voltage of the power source 16 proportional to the value of the angle corresponding to the horizontal position ssoriennoy parts. From the output of the adder 13 through the inverter 14, the voltage is applied to the actuator. Inverter 14 serves to match the voltage signs.

Если напр жение Uv с выхода блока 8, пропорциональное линейной скорости движени , в течение некоторого времени остаетс  посто нным, то напр жение на выходе суммирующе-инерционного звена равно нулю так как коэффициент передачи инерционного звена 6 выбираетс  равным единице . Поэтому на входах звена 7 напр жени  одинаковы по величине и противоположны по знаку.If the voltage Uv from the output of block 8, which is proportional to the linear speed of movement, remains constant for some time, then the output voltage of the summing-inertial link is zero since the transfer coefficient of the inertial link 6 is chosen equal to one. Therefore, at the inputs of link 7, the voltages are the same in magnitude and opposite in sign.

Если напр жение Uv изменилось на величину AUv, что соответствует увеличению скорости мащины, то напр жение на выходе инерционного звена 6 измен етс  с некоторым запозданием. В результате это напр жение вычитаетс  из напр жени  Uv, т. е. результирующее напр жение на входе звена 7 резко измен етс . Дл  того, чтобы это изменение не было слищком резким и служит звено 7. Посто нна  времени последнего выбираетс  из услови  обеспечени  If the voltage Uv has changed by the value of AUv, which corresponds to an increase in the speed of the maschine, then the voltage at the output of the inertial link 6 changes with some delay. As a result, this voltage is subtracted from the voltage Uv, i.e., the resulting voltage at the input of the link 7 changes dramatically. In order for this change not to be too sharp and serve as link 7. The last time of the latter is chosen from the conditions

реальности колебаний гусеничной машины.reality oscillations tracked vehicles.

С выхода звена 7 напр жение поступает на один из входов сумматора 10 и участвует в формировании напр жени , пропорционального углу наклона подрессоренной части .From the output of link 7, the voltage is applied to one of the inputs of the adder 10 and participates in the formation of a voltage proportional to the angle of inclination of the sprung part.

Устройство позвол ет воспроизводить колебани  кабины тренажера при воздействии на обучаемого линейных ускорений. Это позвол ет повысить качество обучени  на тренажере, сократив при этом врем  обучени  на реальной машине. В результате эконом тс  моторесурс учебных машин, горюче-смазочные материалы и затраты на поддержание учебных трасс.The device allows you to reproduce vibrations of the cabin of the simulator when exposed to the learner linear accelerations. This allows you to improve the quality of training on the simulator, while reducing the training time on a real machine. As a result, the savings in the lifespan of training machines, fuel and lubricants, and the cost of maintaining training tracks.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  моделировани  колебаний гусеничной машины по авт. св. №842865 отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет моделировани  колебаний при из.мен ющейс  скорости машины, оно дополнительно содержит второе инерционное звено и суммирующе-инерционное звено. причем вход второго инерционного звена и первый вход суммирующе-инерционного звена соединены с выходом блока задани  линейной ,скорости, второй вход суммирующе-инерционного звена подключен к выходу второго инерционного звена, а выход - к четвертому входу первого сумматора.A device for simulating oscillations of a tracked vehicle according to the author. St. No. 842865 is characterized in that, in order to expand its functionality by simulating oscillations at varying machine speeds, it additionally contains a second inertial link and a summing-inertial link. moreover, the input of the second inertial link and the first input of the summing-inertial link are connected to the output of the linear setting unit, speed, the second input of the summing-inertial link is connected to the output of the second inertial link, and the output is to the fourth input of the first adder. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 842865, кл. G 06 G 7/70, 1979 (прототип ).Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 842865, cl. G 06 G 7/70, 1979 (prototype).
SU803229459A 1980-10-24 1980-10-24 Apparatus for simulating endless-track machine oscillations SU959097A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803229459A SU959097A2 (en) 1980-10-24 1980-10-24 Apparatus for simulating endless-track machine oscillations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803229459A SU959097A2 (en) 1980-10-24 1980-10-24 Apparatus for simulating endless-track machine oscillations

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU842865 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU959097A2 true SU959097A2 (en) 1982-09-15

Family

ID=20936251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803229459A SU959097A2 (en) 1980-10-24 1980-10-24 Apparatus for simulating endless-track machine oscillations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU959097A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920700943A (en) Semi-automatic suspension control method and device
Siegler et al. Lap time simulation: Comparison of steady state, quasi-static and transient racing car cornering strategies
CN112182764A (en) Vehicle ride comfort test method and device
SU959097A2 (en) Apparatus for simulating endless-track machine oscillations
Watanabe et al. Mechanical and control design of a variable geometry active suspension system
Townsend et al. A pendulating model for mechanisms with clearances in the revolutes
Miyamaru et al. Development of a motorcycle riding simulator
Yabuno et al. Swing-up and stabilization of an underactuated manipulator without state feedback of free joint
Miloradovic et al. Simulation of vehicle’s lateral dynamics using nonlinear model with real inputs
SU842865A1 (en) Device for simulating endless-track vehicles
RU2711769C1 (en) Caterpillar track motion simulation device
Pai et al. Adaptive model predictive stabilization of an electric cargo bike using a cargo load moment of inertia estimator
US11132917B2 (en) Method, system and computer program product for compensation of simulator control loading mechanical effects
Badway et al. Simulation and Control of a Hydro-pneumatic Suspension system
SU1003115A1 (en) Device for simulating endless-track machine movement dynamics
RU2396604C1 (en) Caterpillar vehicle driving training simulator
SU985818A1 (en) Simulator for training vehicle drivers
SU1023366A2 (en) Device for simulating oscillations of endless-track vehicle
SU942069A1 (en) Device for simulating motion dynamics of endless track machine
SU883929A1 (en) Device for simulating dynamics of movement of endless-track machine
Bodeau et al. Passenger-car suspension analysis
SU1083207A2 (en) Device for simulating dynamics of motion of crawler track vehicle
SU324636A1 (en) DEVICE FOR MODELING OF CHARACTERISTICS
Pesterev Mathematical model of the movement of a fighting tracked vehicle
SU714420A1 (en) Device for simulating vibroshock mechanical system