CC BY
54
герметизации тоже увеличивается.
Список литературы
1. Арзуманов Ю.Л. Системы газоснабжения и устройства газоавтоматики ракетно-космических комплексов / Ю.Л. Арзуманов, Р.А. Петров, Е.М. Халатов. М.: Машиностроение, 1997. 464 с.
2. Основы построения математических моделей систем пневмоавтоматики: учебное пособие / Ю.Л. Арзуманов, Е.М. Халатов, В.И. Чекма-зов, К.П. Чуканов. М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 128 с.
S.K. Tusiuk, A.I. Zvezdin
THE MATHEMATICAL MODEL FOR EVALUATION OF PERFORMANCE OF SAFETY VALVE.
The question of formalized drawing of mathematical models governing the safety and pneumatic devices is investigating. The principle of formalization is described. The procedure for the formalization is considered on the example of a safety valve of the proportion type of direct action. The research of various factors on the performance of the valve is done.
Key words: a pneumatic devices, the safety valve, a mathematical description.
Получено 20.11.12
УДК 628.
Е.В. Ларкин д-р техн. наук., проф., зав. кафедрой РТ и АП, elarkin@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
А.О. Осетров, магистр, ale 15134386@yandex.ru (Россия, Тула, ТулГУ), С.О. Осетров, магистр, this4el@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
СИСТЕМА ПОДВИЖНОСТИ ТРЕНАЖЕРА, ИМИТИРУЮЩАЯ ДВИЖЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Рассмотрена система подвижности тренажера, которая позволяет воспроизводить колебания транспортного средства при имитации езды транспортного средство по микронеровностям и акселерационных эффектов при этом существенно экономит энергию при работе.
Ключевые слова: тренажер, физическая модель, параметры, ограничения, подобие, математический программный и аппаратный уровни проектирования, пространственные координаты, динамика системы, кинематическая система.
Современный тренажер подвижных наземных объектов представляет собой сложный аппаратно-программный комплекс, одной из задач которого является воспроизведение с максимальной точностью различных воз-
действий на обучаемого оператора со стороны транспортного средства. Для реализации акселерационных воздействий в структуру технического обучающего средства вводится динамическая платформа.
Одной из важнейших функций тренажера являются функция воспроизведения высокочастотных колебаний и акселерационных эффектов транспортного средство при имитации езды по микронеровностям. В тренажере воспроизводиться следующие параметры:
угол наклона кабины с оператором в направлении движения транспортного средства;
угол наклона кабины поперек движения транспортного средства; имитация высокочастотных колебаний платформы и акселерацион-ных эффектов при движении наземного подвижного объекта по дороге с микронеровностями.
Предлагаемая система подвижности тренажера состоит из основание 1, на котором через шарниры 2, 3, 4 закреплены три линейных двигателя 5, 6 и 7 со штоками 8, 9 и 10, к которым жестко присоединены три вязкоупругих элемента подвески 11, 12 и 13 через шарниры 14, 15 и 16 к трем периферийным точкам подвижной платформы 17. Центр подвижной платформы 17 опирается на упругий элемент 18, который жестко присоединен с основанием 1.
Рис. 1. Структура системы подвижности тренажера транспортного средства
Кинематическая схема динамической платформы, воспроизводящей поперечные колебания подвижного наземного объекта относительно движителей по углам крена у, тангажа & и линейной вертикальной координате
268
h, приведена на рис. 2.
Рис.2. Кинематическая схема системы подвижности тренажера транспортного средства
Тренажер работает следующим образом. С внешнего устройства на входы линейных двигателей 5, 6 и 7 поступают значения соответствующих сил F1? F2 и F3, затем выдвигаются штоки 8, 9 и 10, которые перемещают периферийные точки подвижной платформы 17. Так формируется место нахождения подвижной платформы 17 в пространстве, определяющаяся величинами углов поворота у, & и расстоянием h от основания 1 до подвижной платформы 17.
При разработке модели использовались следующие допущения: центр масс подвижной части лежит в плоскости платформы, совпадает с началом координат О и точкой опоры вязкоупругой подвески;
начальным считается такое положение платформы, при котором она лежит в плоскости xOz;
в начальном положении масса М [кг] уравновешивается пружиной вязкоупругой подвески с жесткостью с [Н/м];
углы крена у [рад] и тангажа & [рад] являются малыми, причем вращение по углу крена производится относительно оси Ox, а вращение по углу места производится относительно оси Oz;
углы отклонения у и & лежат в пределах, - 10о < у < 10о и - 10о < &< 10о, поэтому sin у, cos у ~ 1, sin & &, cos & 1.
Динамика функционирования систем, узлов и блоков управления
движением подвижного объекта моделируется с помощью ЭВМ, причем в математическую модель закладываются следующие параметры: масса объекта;
передаточные характеристики подвижного наземного объекта; параметры. характеризующие взаимодействие объекта и трассы (коэффициенты пропорциональности между величиной среднеквадратичных вертикальных линейных и угловых ускорений на место водителя и скоростью движения объекта по трассе с заданной интенсивностью микронеровностей).
Движение объекта по различным опорным поверхностям ограничивается целым рядом естественных условий, определяемых соотношениями геометрических размеров, масс и энерговооруженности объекта с одной стороны и геометрических грунтовых параметров и неоднородного (препятствий) поверхностей с другой стороны.
Математическое описание объекта предельно упрощено без ущерба для точности пространственно-временных показателей движения. В частности, процессы, связанные с взаимодействием движителя объекта и грунта, рассматриваются только в силовом аспекте, без учета буксировок и юза, а моделирование движения по трассе с естественными ограничениями (бугры, водные преграды, деревья и т.п.) определяется следующими факторами: геометрическими и грунтовыми параметрами дороги и тактическими соображениями по выбору скорости движения.
В результате расчетов была получена динамическая модель
F R cosy F2 R sin у cosS- a sinS + z F3 h - Rsin y cosS
h = -g +
2M1 + h + ljCosS 2MI2 + h-^cosS+^sinY M I3 + h-^cosS-l^sinY
RFj R cosy . Rsin y cos» + a sin » + 2z _
Y = —L (---sin y +--cos y cos» +
Jx 4 lj + h + lj cos» 4(/j + h + lj cos»)
R sin y sin» + a cos» . RF2 , R cosy
+--cosy sin») +--— (---siny +
4(/j + h + lj cos») Jx 2 /2 + h - /2 cos» + lj siny
RsinYcos»-a sin» + 2z RsinYsin» + acos» . 1 - cosy cos» +--:-cosy sin») +
4(l2 + h -12 cosS + li sin y) 4(l2 + h -12 cosS + li sin y)
RF3 - R cosy . - RsinY cosS + z
+--- (-sin y +--cosy cosS -
Jx I3 + h - l3cosS- lisiny I3 + h - l3cosS- lisiny
- R sinY sinS .
cosYsinS)
^3 + h - ^3 cosS - li sin y F (Rsin y cosS + a sinS Jy 4(li + h + ii cosS)
F /RsinYcosS + asinS + z S = —— (---(-R sin y sinS + a cosS) +
R sin y sinS + a cosS,„ . . „чч Fo R sin y cosS- a sinS + 2z
--(R sin y cosS - a sinS)) + (--(R sin y sinS + a cosS) -
4(li + h + ii cosS) Jy 4(l2 + h - ^ cosS + li siny)
R sinY sinS + a cosS .
--(Rsin y cosS - a sinS)) +
4(l2 + h -12 cosS + lisin y)
RF3 - Rsin y cosS + z - Rsin y sinS .
--- (-sin y sinS--sinY cosS)
J У ^3 + h - ^cosS- lisin y l3 + h - ^cosS- lisin y
Вследствие того, что в реальных условиях объект решает целевые задачи с помощью специального оборудования, в том числе и в движении с заданной скоростью по трассе и заданными микрорельефом, возникают угловые и линейные колебания корпуса объекта, передаваемые на целевое оборудование объекта. Исходные колебания в системе подвижности тренажера транспортного средства моделируются основной гармоникой спектра колебаний по зависимости x=asm[ю(u)t], где ю(и) - частота основного движения, зависящая от типа колебаний (линейное/угловое) и скорости движения объекта по трассе; а - амплитуда колебания, зависящая от интенсивности неровностей дороги. Имитация пространственных перемещений осуществляется путем линейных и угловых смещений платформы.
В результате моделирование движения были получены графики зависимостей углов крена у, тангажа & и линейной вертикальной координате h представленные на рис. 3.
Щ— ..Л. —.А» .¿-и-.¿-Х-¿ч!^, .Л,. „I
О 0.1 0.2 03 НА 0.5 0.6 О.Г 0.8 0.9 1
в
Рис. 3. графики зависимости линейной вертикальной координате Ща),
углов крена у (б), тангажа & (в)
Разработанный тренажер позволяет проводить эффективную тренировку членов экипажа и операторов установок, решающих целевые задачи функционирование подвижного объекта.
Список литературы
1. Бобрышев Д.Н. Организация управления разработками новой техники. М.: Экономика, 1971. 167 с.
2. Зарубин В.С. Математическое моделирование в технике. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. 496 с.
3. Клайн Д.С. Подобие и приближенные методы. М.: Мир, 1968.
302 с.
4. Краснощеков П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. М.: Изд-во МГУ, 1983. 264 с.
E. V. Larkin, A. O. Osetrov, S. O. Osetrov
SYSTEM OF MOBILITY OF THE TRAINING APPARATUS, SIMULATING VEHICLE MOVEMENT
The system of mobility of a training apparatus is considered allows to reproduce vehicle fluctuations at imitation of driving transport means on microroughnesses and akseleracion effects thus essentially saves energy at work.
Key words: a training apparatus, physical model, parameters, restrictions, similarity, mathematical program and hardware levels of designing, spatial co-ordinates, dynamics of system, kinematic system.
Получено 20.11.12
УДК 681.5.015
Н.С. Акиншин, д-р техн. наук, проф., нач. отдела, (4872) 56-11-23,
rts@cdbae.ru (Россия, Тула, ОАО ЦКБА),
С.К. Демин, нач. лабор., (495) 980-54-76
(Россия, Москва, 3 ЦНИИ МО РФ),
Д.Ю. Семизоров, нач. отдела, (495) 875-14-73
(Россия, Климовск, ЦНИИ ТОЧМАШ),
С.А. Курбатский, нач. отделения, (4872) 21-16-25 rts@cdbae.ru (Россия, Тула, ОАО ЦКБА)
АЛГОРИТМ НЕЧЕТКОГО ВЫВОДА НА ПРОДУКЦИЯХ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
Предложен подход к применению нечеткого вывода на продукциях на примере решения задачи выбора методов решения функциональных задач корпоративного органа управления.
Ключевые слова: интеллектуальная система управления, лицо принимающее решение, база знаний, нечеткая логика.
Для интеллектуальных систем управления часто характерно сочетание правил продукций с нечеткой логикой. В статье рассмотрен подход к
272
