Устройство для управления кинотренажером Советский патент 1986 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может найти применение в тренажерах для подготовки водителей транспортных средств. Цель изобретения - повьшение точности устройства с улучшением моделирования работы следящей системы, На чертеже представлена структура устройства. Устройство содержит датчик 1 скорости (прямолинейного движения),блок 2 ввода учебной информации (считывания топограмм), умножители 3 и А,сумматор 5, выпрямитель 6, интегратор 7 формирователь 8 абсолютной величины сигнала, интегратор 9, инвертор 10, умножитель 11 вычислитель 12, инвертор 13, ограничитель 14 амплитуды на пряжения, сумматор 15, датчик 16 органов управления, датчик 17 вида грунта, рулевую машинку 18, органы 19 управление, проектор 20, оператор 21, экран 22, блок 23 ввода ответных действий оператора и блок 24 предъяв ления учебной информации. Устройство для управления кинотренажером работает следующим образом, С блока 2 снимается напряжение, пропорциональное кривизне трассы. Последнее с помощью умножителя 3 умножается на напряжение, пропорционал ное скорости прямолинейного движения снимаемого с датчика 1, который пред ставляет собой либо потенциометр, либо устройство для моделирования динамики движения. На выходе умножителя 3 формируется напряжение U , пропорциональное угловой скорости дороги относительно машины,. С вычислителя 12, который преобразует действия оператора 21 в угловую скорость, снимается напряжение U «про порциональное угловой скорости поворота машины. Это напряжение поступает на вход сумматора 5, На выходе последнего появляется напряжение:, пропорциональное разности Uo ьзм которое характеризует наличие углово скорости машины относительно трассы. Последнее преобразуется интегратором 9, т,е, формируется напряжение, пропорциональное углу отклонения машины от трассы. После перемножения этого напряжения множителем 11 на выходное напряжение датчика 1 формируется напряжение Пуц , пропорциональное ско рости отклонения машины от заданной траектории движения. Последнее с помош1ью сумматора 15 суммируется с напряжением, пропорциональным угловой скорости машины относительно трассы, поступающим с выхода сумматора 4. Таким образом, на выходе сумматора 15 формируется напряжение, которое с помощью машинки 18 поворачивает ки-; нопроектор в сторону, имитируя съезд с трассы. На сумматор 15 при наличии заноса поступает также напряжение Uy. ,пропорциональное боковому скольжению машины, которое противоположно значению Ufj , приведенному по входам сумматора 15, тем самым уменьшая напряжение и,т . в тренажере это выглядит следующим образом. Водитель ведет машину по отснятой трассе, изображение которой видит на экране. Если на экране появляется поворот, водитель выжимает на себя соответствующий рычаг поворота. Если при этом заноса не возникает, то Up.p 0 и U( UQ , Тогда напряжение на выходе сумматора, 15 равно нулю и кинопроектор не поворачивается. При этом создается иллюзия прохождения поворота по заданной траектории. Если при повороте возникает занос, то и,„ О, и при той же ситуации кинопроектор поворачивается в сторону поворота, что создает иллюзию съезда (заноса) с трассы. Напряжение формируется, исходя из следующего уравнения: . („.Y,.p,,,,) где Vg - скорость бокового скольжения;q - ускорение свободного падения;m - масса машины, т угловая скорость поворота машины} V - линейная скорость Движения машины; коэффициент сопротивления повороту, характеризующий сцепление гусениц с грунтом в поперечном направлении. Произведение формируется с помощью умножителя 4 и поступает на вход интегратора 7, при помощи которого это уравнение решается. На

3

две противоположные вершины выпрямителя 6 поступает напряжение U,, ,

(UMOKC

причем на аноды диодов +1., , на катоды диодов -и . Такое подключение необходимо для того, чтобы интегратор не заряжался от напряжения «акс Напряжение U подается с датчика 17 (может представлять собой либо потенциометр, либо переключатель, лрбо устройство считывания с носителя информации). Для создания разнополярного напряжения на мостовом вьтрямителе служит инвертЬр 13.

При таком методе определения U возможна ситуация, когда Uy будет больше U( . В этом случае изобра жение начинает перемещаться в противоположную сторону. Такое возможно, если водитель, несмотря на то, что съехал с трассы, продолжает выжимать рычаг на себя. Для исключения этого явления введен ограничител 14, с помощью которого выполняется условие Uygc 6 Ujj . Для этого нйпря жение ±U(j подается на управлякщие входы ограничителя 14. Для создания разнополярного напряжения служит инвертор 10, а модуль напряжения UQ формируется с помощью формирователя 8 . Таким образом, предлагаемое устройство позволяет более точно воспроизводить поворот машины на кинотренажере, в результате чего, повышается качество обучения водителей.

Формула из об р е т е н и я

Устройство для управления кино- Q тренажером, содержащее, последовательно включенные блок ввода учебной ин5154

формации, первый умножитель, первьш сумматор, первый интегратор, второй умножитель, второй сумматор и блок предъявления учебной информации,блок ввода ответных действий оператора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, датчик скорости, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго умножителей, датчи вида грунта, первый инвертор и ограничитель амплитуды напряжения, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно включенные формирователь абсолютной величины сигнала и второй инвертор, выход которого соединен с первым входом ограничителя амплитуды напряжения, последовательно включенные выпрямитель и второй интегратор, выход которого соединен с вторым входом ограничителя амплитуды напряжения, и третий умножитель, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно датчика скорости и блока ввода ответных действий оператора, а выход - к второму входу второго интегратора, третий вход ограничителя амплитуды напряжения соединен с выходом формирователя абсолютной величины сигнала, вход которого подключен к выходу блока ввода ответных действий оператора, третий вход второго сумматора соединен с выходом ограничителя амплитуды напряжения, первый вход выпрямителя подключен к выходу первого инвертора,, а второй вход - к выходу датчика вида грунта, соединенному с входом первого инвертора.

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может найти применение в тренажерах для подготовки водителей транспортнЫх средств. Цель изобретения - повышение точности устройства с улучше- нием моделирования работы следящей системы. Сущность изобретения основана на более точном воспроизведении поворота машины на кинотренажере за счет введения в устройство для управления кинотренажером, содержащее блок ввода учебной информации, первый и второй умножители, первый интегратор, первый и второй сумматоры, блок предъявления учебной информации,блок ввода ответных действий оператора, датчик скорости, датчик вида запрета, nepBbifi инвертор и ограничитель амплитуды напряжения, последовательно включенных формирователя абсолютной велис чины сигнала и второго инвертора, по$ следовательно включенных выпрямителя СП и второго интегратора, а также третьего умножителя. 1 ил.