SU972530A2 - Устройство дл моделировани динамики движени гусеничной машины - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в тренажерах дл  подготовки водителей гусеничных машин,

По основному авт„ св. № известно устройство дл  моделировани  динамики движени  гусеничной машины , содержащее источник двухпол рного посто нного напр жени , выходы которого через первый мостовой выпр митель соединены с первым входом и выходом первого интегратора, выход которого, через последовательно соединенные второй интегратор, усилитель , первый вход блока воспроизве- (5 дени  нелинейности типа сухое трение соединен с вторым входом первого интегратора и первым входом третьего интегратора, второй вход третьего интегратора соединен с выходом 20. второго блока нелинейности, вход которого соответственно соединен с, выходом датчика угла наклона местности и входом первого блока нелинейности , выход последнего соединен с первыми входами.второго и первого Функциональных преобразователей, выход первого функционального преобразовател  непосредственно и через инвертор соединен с вторым и первым входами блока воспроизведени  нелинейности типа сухое трение , датчик вида грунта своими выходами соединен с вторыми входами первого и второго функциональных преобразователей , выход последнего непосредственно и через инвертор соединен с противоположными вершинами второго мостового выпр мител , втора  пара противоположных вершин которого соответственно соединена с третьим входом третьего интегратора и одновременно с вторым входом второго интеграторами выходом третьего интегратора 1 ).

Claims (2)

1. Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие имитации дополнительного сопротивлени , которое возникает при движении гусеничной машины по слабому грунту (снег, песок , пахота и др.) за счет см ти  и погружени  в грунт под собственным весом машины. Чем меньше скорость и м гче грунт тем На большую глубину де(1)ормируетс  грунт, и машина испытывает большее дополнительное сопротивление при движении Целью изобретени   вл етс  повышение точности моделировани  за счет учета вли ни  дополнительного сопротивлени  при движении гусеничной машины по слабым грунтам. .Эта цель достигаетс  тем, что уст ройство дополнительно содержит функц ональный преобразователь типа усилитель с зоной нечувствительности и су матор, причем первый и второй вход третьего функционального преобразова тел  соответственно соединен с выходом третьего интегратора и третьим выходом датчика вида грунта, а второ вход и выход сумматора соединены соответственно с выходом второго функц онального преобразовател  и входом второго инвертора. На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства на фиг„ 2 зависимость изменени  coпpoтивJgeни  разных видов грунта от изменени  ско рости движени  машины Устройство содержит источник 1 двухпол рного посто нного напр жени , мостовой выпр митель 2, интегра торы 3 и 4, усилитель 5, блок 6 нелинейности типа сухое трение, интегратор 7 мостовой выпр митель 8, инверторы 9 и 10, блок 11 нелинейности , датчик угла наклона местности , функциональный преобразователь 13 типа усилитель с зоной нечувствительности , сумматор 14, второй функциональный преобразователь 15 первый блок 16 нелинейности, датчик 17 вида грунта, первый функционал-ный преобразователь 18, резисторы 19-22, диоды 23 и 2k, операционный усилитель 25, резисторы 26. Работа устройства описываетс  системой уравнений 4() -гК-) ( М,-М), (3) 9 4 ричем, если М,Мец, то М Мсц , (5) де углова  скорость вращени  ведущего колеса; 3 - момент инерции, приведенный к ведущему колесу со стороны вращающихс  частей трансмиссии и гусеничного движител ; момент упругих сил, возникаю1 1их в гусеничном движителе; суммарна  .податливость гусеничного движител ; линейна  скорость гусеницы; Гд, - радиус ведущего колеса-, Drt - момент внешних сил, действующий на гусеничный движитель; MC - момент сопротивлени  движению , определ емый сопротивлением грунта-, t - момент определ емый углом наклона местности; Мп - дополнительный момент сопротивлени  при движении гусеничной машины по слабым грунтам. Первое уравнение системы решаетс  с помсццью суммируодего интегратора 3, на один вход которого поступает напр жение Уцд, пропорциональное крут щему моменту, на другой - с выхода блока 6 воспроизведени  нелинейности типа сухое трение поступает напр жение ,пропорциональное моменту упругих сил . Напр жение UM формируетс  с помощью суммирующего интегратора , на один вход которого подаетс  напр жение Uy; с выхода суммирующего интегратора 3 и напр жение Uy с выхода суммирующего интегратора 7, учет коэффициента 1/г осуществл етс  входным резистором суммирующего интегратора 4. В результате на выходе последнего формируетс  напр жение, пропорциональное , т.е, решаетс  второе уравнение системы Усилитель 5 служит дл  приведени  напр жени  Уц до необходимой амплитуды и необходимого знака. С помощью блока 6 воспроизведени  нелинейности типа сухое трение, производитс  решение услови  (4 ) системы следующим образом. Если амплитуда напр жени  U|i xtJ (последнее подаетс  на управл ющие входы и определ ет уровень ограниче ни ) , то напр жение U без изменени  проходит через блок 6. Если же м М напр жение 1),ограничива етс  Блоком 6 до напр жени , поданного на управл ющие входы,Tie, до величины им.ц,таким образом, на выхо де блокаU -U,. С выхода блока 6 воспроизведени  нелинейности типа сухое трение на . пр жение UM. подаетс  на вход суммирующего интегратора 7, на другие входы интегратора поступают напр же ни  l M Li-Mf- M,. причем два последних поступают через мостовой выпр митель 8 дл  того, чтобы не возника ло движение от момента сопротивлени  грунта. Напр жени  UM, UM, нормиру ютс  исход  из выражений . .cosoLi dl eK- So i Сц вк где G - вес машины-, dL - угол наклона местности; MCU, момент сцеплени  гусеницы грунтом; Ч - коэффициент сцеплени  гусеницы с грунтом. Выражение С6 ) решаетс  следующим образом. С датчика угла наклона местности (датчиком может быть либо потенциометр , либо устройство считывани  с какого-либо носител  информации) снимаетс  напр жение U, пропорциональное углу наклона местности, которое поступает на первый блок 16 воспроизведени  нелинейности, воспроизвод щий косинусную зависимость. Напр жение Uj- g nocTynaeT на вход функционального преобразовател  15 КОТО1ЭЫЙ реализует функцию произведени  ffogcl коэффициентов G-Tg На другой вход функциональгого образовател  подаетс  напр жение, определ ющее вид грунта с датчика 17 (датчиком вида грунта может быть переключатель, потенциометр или устройство считывани  с какого-либо носител  информации). Таким образом, на выходе функционального преобразовател  15 формируетс  напр жение, пропорциональное П.6 UMfI которое поступает на сумматор 1, На другой вход последнего поступает напр жение, пропорциональное дополнительному моменту сопротивлени  при движении по м гким грунтам U/vi- . Оно формируетс  следующим образом Напр жение, пропорциональное скорости движени , с интегратора 7 поступает на функциональный преобразователь 13, который формирует характеристики , приведенные на фиг.
2. 2. В функциональном преобразователе 13 это напр жение через резистор IS подаетс  на усилитель 25 Одновременно с выхода датчика 17 вида грунта напр жение, пропорциональное заданному грунту, поступаем на вход резистора 20 и служит опорным напр жением. До тех пор, пока напр ;кение, пропорциональное скорости движении, не компенсирует опорное напр жение, напр жение с датчика 17 вида грунт а через резистор 21 формирует на выходе усилител  25 максимальный дополнительный момент сопротивлени  при движении по слабым грунтам . По мере увеличени  сигнала, пропорционэльного скорости движени  IJv I компенсируетс  опорное напр жение на аноде диода 2k, и на выходе усилител  25 уменьшаетс  значение дополнительного сопротивлени  движению до нул . Диод 23 преп тствует по влению на выходе усилител  25 напр жени  другой пол рности. Суммиру сь на сумматоре И, напр жение U|v. и U поступают на противоположные вершины мостового вы- пр мител  8 с противоположным знаком за счет инвертора 9 Напр жение U формируетс  точно так же, как и Г).., только в этом случае используетс  функциональный преобразователь 18. Напр жение UMJ. подаетс  на упраал юи ие входы блока 6 воспроизведени  нелинейности типа сухое трение с разными знаками. Дл  изменени  знака служит инвертор 10. Аналогично формируетс  напр жение l(v, которое после функционального преобразовател  11 подает- . с  на вход суммирующего интегратора 7 о Таким образом, предложенное устройство в отличие от известного позвол ет более гочно моделировать процессы взаимодействи  гусенич ioro движител  со слабым грунтом, более полно обучать водителей правильным приемам вождени , что в сво очередь дает возможность приблизить тренировки водител  при вождении в сложных услови х к реальным услови м и приведет к сокращению расхода моторесурса транспортных средств используемых дл  обучени , и к сокр щению расхода топлива о Формула изобретени  Устройство дл  моделировани  движени  гусеничной машины по авт„ сВо № , отлича ющеес  тем, что, с целью повы шени  точности моделировани  путем. учета вли ни  дополнительного сопро тивлени  движению гусеничного движител  по слабым грунтам, оно дополнительно содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь типа усилитель с зоной нечувствительности и сумматор, причем первый и второй,вход функционального преобразовател  соответственно соединены с выходом третьего интегратора и третьим выходом датчика вида грунта, а второй вход и выход сумматора соединены соответственно с выходом второго функционального преобразовател  и входом второго инвертора. Источники информации,-,, прин тые во внимание при экспертизе 1 о Авторское свидетельство СССР № , кл. G 06 G 7/70, 1978 (прототип). Щ сен