Следящая система поворота проектора кинотренажера

 

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ПОВОРОТА : nPOEKTOt A КИНОТРЕНАЖЕРА по авт . СВ. , №877472/ о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расашрения функ;циональных возможностей за счет обес печения .возможности регистрации о.тклонения имитируемого транспортного средства от заданной -траекторииона дополнительно содержит компаратор , второй интегратор, датчик отклонения проектора от траектории и последовательно соединенные второй суматор,.инвертор.и коммутатор, выход которого соединен с первым входе дом второго интегра.тора, второй вход которого соединен с выходом первого множительного устройства, а выход с п-ервым входом второго сумматбра, второй вход которого подключен К; выходу датчика отклонения проектора от траектории, вход компаратора соединен с выходом первого интегратора, а выход - с управляющим входом коммутатора . , W с ьо со j 4 ЗмеКауаческая oSw HexeHuufcKtg fyjt. - Onmuwaaiji cua

„„SU„„1029144

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

P(5D G 05 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.„ : .;К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. $61) 877472 (2l ) 3336142/18-24 (22) 13. 07. 81 (46) 15. 07. 83. Бюл, У 26 (7 2) А.A. Бельке (53) 62-50(088,8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Р 877472, .кл. G 05 Б 17/02, 1980 (прототип) .

"(54) (57) СЛЕДЯЩАЯ CHCTENA ПОВОРОТА

ПРОЕКТОРА КИНОТРЕНАЖЕРА ао -авт. св., Р 87747 2, отличающаяся тем, что, с целью расширения функ,циональных воэможностей эа счет обес печения возможности регистрации от клонения имитируемого транспортного средства от заданной траектории она. дополнительно содержит компара- тор, второй интегратор, датчик отклонения проектора от траектории и последовательно соединенные второй суматор,:инверхор.и коммутатор, выход которого соединен.с. первым вхощ дом второго интегратора, второй вход которого. соединен с выходом первого множительного устройства, а выход. с первым входом второго суиматбра : второй вход которого подключен к выходу датчика отклонения проектора от траектории, вход компаратора сое« динен с выходом первого интегратора, а выход - с управляющим входом коммутатора. ю

1029144

Изобретние относится к автоматике и может найти применение в устройствах для тренировки водителей транспортных средств.

По основному авт. св. Р 877472 известна следящая система поворота проектора кинотренажера, содержа« щая датчик скорости прямолинейного движения и последовательно соеди.— ненные блок считывания топограмм, первое множительное устройство, первый сумматор, первый интегратор, второе множительное устройство, суммирующий усилитель, рулевую машинку, выход которой связан с проектором, через. обратную связь соединенным с вторым входом первого еумматора, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, а выход датчика скорости прямолинейного движения одновременно соединен с вторыми входами первого и второго множительных устройств.

При применении данной системы в жренажере для обучения вождению

° трансПортных средств инструктор, производящий обучение, должен оценивать величину отклонения трансПортного средства от заданной траектории движения,чтобы оценить ка честно вождения обучаемого водителя .

ti) .

Однако в данной системе это осуществить невозможно, так как на.вы-,. ходах блоков системы нет напряжения, пропорционального отклонению транспортного .средства от заданной траектории, а на выходе второго .множительного устройства имеется напряжение, пропорциональное скорости отклонения, B не величине отклонения.

Целью изобретения является расширение фуйкциональных возможностей за счет обеспечения воэможности регистрации отклонения имитируемого транспортного средства от заданной траектории движения.

Поставленная цель достигается тем, что в следящую систему поворота проектора кинотренажера дополни- тельно введены комПаратор, второй интегратор, датчик отклонения проектора от траектррии и последовательно. соединенные второй сумматор, инвертор и коммутатор, выход которога соединен. с первым входом второго интегратора, второй вход которого соединен.с.вторым. выходом первого множительного устройства, а выход с.первым. входом второго сумматора втоРой вход которого подключен к выходу датчика отклонения ароеаТО.ра от траектории, вход компараторр соединен с выходом первого интегратора, а выход с управлякшим входом коммутатора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Система содержит блок считывания

„топограммы 1, датчик скорости прямолинейного движения 2, второе множительное устройство 3, инвертор 4, коммутатор 5,-компаратор 6, первый сумматор 7., первый интегратор 8, второй сумматор 9, второй интегратор 10, первое множительное устройство 11, суммирующий усилитель

12„ 13, датчик отклонения проектора от траектории

14,.проектор 15, обратную связь, в состав которой входит экран 16,.обу чаемый водитель 1?, органы управле" поворота 18, датчики органов управле ния 19, вычислительное устройство 20.

Блок считывания топограммы 1

20 через последовательно соединенные второе множительное устройство 3, первый сумматор 7, первый интегратор 8, первое множительное устройство 11 и суммирующий усилитель 12 соединен с рулевой машинкой 13, связанной одновременно с датчиком откаонения проектора от траектории

14 и проектором 15, через обратную связь соединенным с вторым входом первого сумматора 7, выход котррого. соединен с вторым входом суммирующе. го усилителя 12.

Датчик прямолинейного движения 2 одновременно соединен с вторыми входами ПервОгО .11 и второго 3 множительных устройств, выход первого 11 множительного устройства:через последовательно. соединенные второй .интегратор 10, второй сумматор-9 и инвертор 4 сое40 динен.с входом коммутатора 5, выход которого соединен. с .первым; входом второго интегратора 10. Выход первого интегратора 8 через компаратор 6 соединен с управляющим

45 входом коммутатора 5, а датчик отклонения проектора от траектории

14.соединен с вторым входом сумма . тора 9.

Устройство работает следующим

50°, образом. . С блока считывания топограммы

1 снимается напряжение, пропорнцио нальное кривизíе заснятой трассы.

Последнее с -помощью множительного устройства 3 .Умножается .на напря-. жение, пропорциональное скорости. прямолинейного, движения, снимаемого с датчика скорости прямолинейного движения 2. На выходе множительного..устройства 3 формируется зЬпряжение, Пропорциональное угловой скорости поворота дороги относительно машины.. С вычислительного устройства 20, которое преобразует действия водителя 17 в угловую

65:скорость машины снимается нацряжение, пропорциональное угловой скорости машины, при этом на выходе сумматора 7 возникает напряжение,, пропорциональное разности. угловых скоростей дороги и машины. Послед нее интегрируется первым интегратором 8, т.е. формируется напряжение, пропорциональное углу отклонения машины,от заданной траектории движе ния,.

После перемножения этого напряжения множительным устройством 11 на.выходное напряжение датчика скорости прямолинейного движения

2 формируется напряжение, пропорциональное скорости отклонения машины 6т заданной траектории движения, последнее с помощью суммирующего усилителя 12 суммируется с напряжением, пропорциональным угловой скорости машины, поступающим с выхода первого сумматора 7. . Таким образом, на выходе сумми-. рующего усилителя 12 формируется напряжение, пропорциональное угловой скорости поворота проектора 15.

Это напряжение поступает на вход рулевой машинки 13,:которая сообщен щает проектору. 15 необходимую углоЯ вую скорость.

Таким образом, угол поворота проектора 15, а следовательно, и величина смещения изображения на экране..16 одновременно зависят от величины угла поворота и откло. нения машины от заданной траекто.рии движения.

При работе..данной системы в кйно тренажере для обучения водителей транспортных средств необходимо постоянно контролировать величину. отклонения машины от заданной траектории. для этой цели напряжение, пропор. циональное скорости отклонения от заданной трассы с выхода множительного устройства 11, интегрируется с помощью второго интегратора 10, в результате на его выходе формиру. ется напряжениез пропорциональное величине отклонения машины от заданной траектории. Это напряжение можно регистрировать с помощью. различных измерительных приборов; йапример вольтметра, осцилографа или самописца. Однако ввиду того, что интегратор 10 собран на операционном усилителе и резисторах с конденсатором, то, во-первых, наличие определенных допусков на эти элементы не позволяет точно соблюл .дать равенство между постоянной времени рулевой машинки и интеграто ра 10, во-вторых, операционным усилителям присущ дрейф нуля, что приводит к самозаряду интегратора.

Таким образом, использование только интегратора 10 для определе-. нйя величины отклонения приводит к большим погрешностям. Поэтому в еистеме предусмотрена коррекция

riorpeøHoñòè интегратора 10.

Данная коррекция основана на том, что при моделируемом угле откло. нения машины от заданной траектории, равным нулю (т.е. напряжение"на выходе первого интегратора 8 -равно нулю), угол поворота кинопроектора

10 15 равен величине отклонения от за-. данной траектории. В этом случае напряжение с выхода датчика отклоне« ния проектора от траектории.14 пропорционально величине отклонения машины

f5 от заданной траектории движения.

Этр напряжение на втором сумматоре

9 сравнивается с выходным напряже-: нием второго интегратора 10.

В результате на выходе второго

20 сумматора 9. формируется напряжение, пропорциональное. погрешности выходного напряжения интегратора 10 отно сительно отклонения проектора 15, Напряжение, пропорциональное

25 погрешности интегратора 10, поступ;: пает через инвертор 4 и коммутатор

5-на первый вход второго интегратора 10 с противоположным знаком . напряжению с выхода сумматора 9, и, воздействуя на этот вход, измен няет выходйое напряжение второго интегратора до тех пор, пока последнее не.сравняется с напряжением с .датчика 14 отклонения проектора от . траектории..Чтобы коррекция происхоЗ5 дила быстро, постоянную времени . интегрирования по первому входу интегратора 10 выбирают -значительно меньше, чем по второму входу.

Коммутатор .5 включен только в том

40 случае, если напряжение с выхода первого интегратора 8 равно нулю, т.е.. при совпадении угловых.скорОс% тей траектории и машины.

Для управления коммутатора 5 иск

45 пользуется компаратор..б, который. включается при наличии нулевого . напряжения с соответствующим допуском -на выходе первого интегратора 8. Если это напряжение не равно нулю, то коррекция не осуществляется, так как коммутатор 5 разомкнут. исходя из того, что цель водителя управлять машиной так,.чтобы она двигалась точно.по трассе, то

55 при этом напряжение, -.пропорционалыное углу поворота машины относительно трассы движения, равно нулю дое вольно часто, а следовательно, и коррекция производится практически

60 во всем процессе движения..

Таким .образом, предлаГаемая система позволяет качественно имитировать повороты транспортного средства и количественно оценивать, 65 величин ич ну отклонения имитируемой маши1029144

Составитель В.Грибова

Редактор А.Гулько техред т.фанта . еорректорм.демчнк

° 9 ЩФ %Ф Ю В

Закав .4977/45 Тираж 874 Подписное..

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делай.изобретений и открытий... 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

В Ф5 ю В ЯЮ «\» Ей.Филиал .IIIIG .. .Цатеит., г. Ужгород, ул. Проектная, 4

i ны от эаданной траектории движения, что повышает. методические воэможности тренажера, для которого испольъ эуется предлагаемая система. Это, в свою очередь, приводит к сокраще- . нию расхода моторесурса учЕбных машин и горюче-смаэочных материалов эа счет сокращения вре мени обучения на учебных машинах.