Устройство для моделирования колебаний гусеничной машины

(19) 011 583943 А 1 щ) С 06 С 7/70 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с нГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР У 842865, кл. С 06 С 7/70, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1023366, кл. С Об С 7/70, 1982, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА. НИЯ КОЛЕБАНИЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ, содержащее датчик угла наклона местности, блок задания линейной скорости, первый блок умножения, интегратор, первый и второй сумматоры, первый вход первого сумматора подключен к шине постоянного напряжения, выход первого блока умножения соединен с первым информационным входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования колебаний при изменении угла наклона местности, оно дополнительно одержит первую и вторую схемы срав ения, блок. выделения моДуля напряжения, второй блок умножения, выпрямительный диод, первый и второй коммутаторы, инвертирующий усилитель и пиковый детектор, вход сброса кото. рого соединен с выходом второго коммутатора, информационный вход которо .го соединен с шиной нулевого.потенциала, выход блока задания линейной скорости подключен к входу блока выЪЮ деления модуля напряжения, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, первым входом первой схемы сравнения и первым вхо-дом второго блока умножения, выход которого через выпрямительный диод подключен к второму информационному входу интегратора, третий информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, а выход интегратора соединен с первым входом второй схемы сравнения и входом инвертирующего усилителя, выход которого подключен к первому информационному входу пикового детектора, выход которого соединен с вторым входом первого сФ блока умножения, выход датчика угла наклона местности соединен с вторым входом первого сумматора выход которого подключен к второму информационному входу пикового детектора и второму входу второй схемы сравнения, . первый выход равнозначности которой соединен с вторым входом второго блока умножения и информационным входом рпервого коммутатора, управляющий вход которого подключен к потенциальному выходу "Равнозначность" первой схемы сравнения, второй вход которой сое- Ж динен с шиной постоянного напряжения, ФЬЮ импульсный вход "Равнозначность" вто- М рой схемы сравнения соединен с управляющим входом второгокоммутатора,второй вход второго сумматора подключен к шине постоянного напряжения, а выход второго сумматора является выхо- дом устройства.Изобретение относится к аналого-.,вой вычислительной технике и можетбыть использовано в тренажерах дляобучения водителей гусеничных машин.Целью изобретения является повьппение точности моделирования колебанийгусеничной машины при изменении угланаклона местности.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема пикового детектора; на фиг.3 схема сравнения.Устройство содержит датчик 1 угланаклона местности, первый сумматор 2, 15пиковый детектор 3, блок 4 задания линейной скорости, блок 5 выделения модуля напряжения, первый блок 6 умножения, инвертирующий,усилитель 7,второй коммутатор 8, интегратор 9, 20выпрямительный диод 10, второй сумматор 11, второй блок.12 умножения,первый коммутатор 13, вторую 14 и первую 15 схемы сравнения. В состав узлов входят также операционные усили-. 25тели .16, резисторы 17, диоды. 18, конденсатор 19 и стабилитрон 20.Устройство работает следующим образом,В исходном положении с выхода датчика 1 угла наклона местности (в качестве которого может быть блок считывания топограмм, с киноленты илипотенциометр, запитанный двуполярнымнапряжением 10 В) снимается нулевоенапряжения П= .0 (Пимеет диапазонизменения напряжения от -10 до +10 В).Это напряжение подается на вход сум- .матора 2На другой вход сумматора2 подается опорное напряжение -0 . 40На этом сумматоре производится перевод из двуполярной области изменениянапряжения, пропорционального углунаклона местности, в однополярную полярную положительную область0 = 5 В - 0,5 11.Следовательно, с выхода сумматора2 напряжение, равное 5 В, поступаетна входы пикового детектора .3 и схемы 14 сравнения, С выхода пиковогодетектора 3 напряжение Ус= в .(Ог -Б) = -5 В (Оц = 0 в начальный мо"мент) подается на вход блока 6.,Сблока 4 задания линейной скорости (вкачестве которого может быть потенцио-.)5метр, эапитанный двуполярным напряжением + 10 В, или вычислительное устройство, моделирующее динамику машины) напряжение, пропорциональное скоЪрости П равное нулю, подается на блок 5 выделения модуля .напряжения, с выхода которого напряжение подается на входы блока 6, блока 12 умножения и схемы 15 сравнения. Следовательно, на двух входах интегратора .9 напряжение равно нулю.На схеме 15 сравнения происходит сравнение величины напряжения -Бо и 10 а 1ПриПщ 1 = 0 на выходе схемы 15 сравнения напряжение равно логической единице (при появлении скорости 10О 1 схема переключается с логической единицы на логический нуль, Сигнал логической единицы подается на управляющий вход коммутатора 13 и включает его. На схеме 14 (фиг.3) производится сравнение величин напряжений Ц = 5 В и 11,. При этом Б )7 Бу следовательно на первом выходе схемы 14 напряжение равное -10 В, а на втором выходе - логическому нулюоЧерез включенный коммутатор 13 напряжение -10 В поступает на вход интегратора 9 и заряжает его до уровня 0 = 5 В. Как только П -превыситТг.Пг, схема 14 сравнения переключается с -10 на +10 В на первом выходе, а на втором выходе - с логического нуля на логическую единицу. Последнее напряжение включает коммутатор 8. Происходит эакорачивание запоминающего конденсатора (фиг.2) в пиковом детекторе, что означает сброс и подготовку пикового детектора 3 к работе. При этом на входе будет Б - П = О, а на выходе Б 1 = О. С первого выхода схемы 1.4 через включенный коммутатор 13 напряжение +1 О В поступает на второй вход интегратора 9, и начинается разряд интегратора, Такой процесс "разряд-заряд" интегратора имеет колебательный характер около значения Б , т.е. происходит ограничение напряжения 11 до уровня Ц еЕг= - -=5ОпЕг К 1При движении на ровном участке01) О, схема 15 переключается, ана ее выходе напряжение равно логическому нулюУправляющий сигнал со схемы 15сравнения выключает коммутатор 13, иограничение интегратора производитсячерез блок 12 умножения и диод 10,уровйяУоо 8 опБ + - = - -=5 В.Й 2 К К КПри изменении напряжения с датчи" ка угла в отрицательную полярность Бо ( О (въезд) на сумматоре 2 увеличивается положительное напряжение 1583943 . 6На выходе последнего напряжение,пропорциональное углу профиля наклона местности, равно напряжению с дат5чика угла наклона местности,оп Ч ов Поп "вБ4 э 1 2. 4( )7К К 2ООгде У = -- значение напряжения наинтеграторе 9 до .моментаизменения Уо, характеризующего текущий уголнаклона корпуса машины.На блоке 6 умножения напряжение,пропорциональное скорости, умножается на БЬ(, т.е. на его выходе величина напряжения пропорциональна вертикальной составляющей скорости въезда машины, Постоянная времени интегратора выбрана из учета длины опорной.поверхности гусеницы, С выходаблока 6 умножения напряжение П, поступает на интегратор, на выходе которого получаютЫ - ц, У,дс,оКак только интегратор зарядитсядо уровня напряжения на втором входесхемы 14 сравнения, на последней происходит переброска полярности с минуса на плюс. С первого выхода напряжения, равное +10 В, поступает на второй вход блока 12, С второго выходанапряжение, равное логической единице,поступает на коммутатор 8 и включаетпоследний. При этом происходит сброспикового детектора. Положительноенапряжение с блока 12 умножения черездиод 1 О поступает,на вход интегратора9, ограничивая нарастание напряженияна.интеграторе 9. С выхода интегратора 9 напряжение поступает на входсумматора 11,10где Ка. К 4 Кк 1 Кэ К 4При положительном изменении напряжения с датчика(съезд) на выходе 15 сумматора 2 напряжение уменьшается:ЪЦ = --- =5 В- -22 К, К К,20 При этом на пиковом детекторе 3напряжение равно нулю, так как в обратной связи усилителя включен диод(фиг.2). На выходе блока 6 - такженуль. На первом выходе схемы 14 срав 25 нения напряжение равно +1 О В, и раз"ряд интегратора 9 производится через диод 10, в зависимости от напря:ения по скорости, до уровня напряжения на втором входе.Как только напряжение на первомБходе. схемы 14 становится чуть меньше значения напряжения на втором входе, происходит переключение и разрядчинтегратора прекращается, Значениенапряжения на интеграторе 9 устанавливается равным значению напряжения, на сумматоре 2.На выходе сумматора 11 устанавли) вается значение напряжения, равное40 значению напряжения с датчика угланаклона местности с некоторым коэффифициентом К,БЦ - К ),Е К1 так как заряд интегратора 9 ограничивается уровнем напряжения на выходесумматора 2.Таким образом, устройство позволя ет более точно моделировать колеба 5( ния гусеничной машины за счет болееточного выделения Ь О на пиковомдетекторе, обеспечивает установку угла наклона корпуса машины в зависимости от угла наклона местности при от 55 сутствии линейной скорости машины.583943 Ое Нто г.д актор В.Петраш аз 4005 Тир 0 ПодписИИПИ Государственного комитетям113035, Москва,на е ткрытия д, 4/ три ГКН Произ енн ПВ дхоти СоставительТехред М. Моргентал Корректор Н,Ревска а по изобретени Ж, Раушская ельский комбинат Патент", г.Ужгород, уп. Гагарина,