УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области моделирования процессов на автодорожном транспорте и может быть использовано в научноисследовательских, учебных институтах и в автотранспортных предприятиях.

Известно устройство для моделирования процесса эксплуатации автолобиля, содержащее генератор импульсов, логические элементы, триггеры, счетчики, реле времени, усилители и линии задержки. Такие устройства не позволяют моделировать процесс «автопредприятие - автомобиль - водитель - дорога- пункт погрузки-пункт выгрузки - автопредприятие в динамике.

Цель изобретения-разработка устройства, позволяющего исследовать процесс эксплуатации автомобиля, определять объем работы, выполненной в течение заданного отрезка времени, нсследовать влияние внешней среды на скорость движения автомобиля, исследовать реакцию водителя на воздействие внешней среды.

Устройство может моделировать процесс эксплуатации при идеальных условиях и при воздействии на автомобиль внешней среды, епижающей его производительность; в устройстве моделируется взаимодействие в движепии отдельных узлов системы «автомобиль- водитель-дорога (малый замкнутый контур

управления) и «автопредприятие - автомобиль - пункт погрузки - пункт выгрузки - автопредприятие (большой замкнутый контур управления).

Иринципиально новым является моделирование малого контура управлен1 я внутрп большого контура управления, органически с ним связанного.

Предложенное устройство содержит генератор импульсов, подключенный через первый вентиль на вход первого трпггерного счетчика, выходы младшего разряда которого через первый элемент «ИЛИ и первый триггер соединены со входами второго, третьего и четвертого вентилей, выход второго вентиля через последовательно соединенные первую линию задержки, соединенную со счетчиком времени, первый усилитель, триггер Шмитт; и счетчик времепи подключен ко второму триггеру, соединенному со вторым элементом «ИЛИ, выход второго триггера и выход третьего триггера, соединенного со вторым триггером, подключепы через пе)вое п второе реле времени ко второму п третьему счетчпкам, причем второе реле ;ремени соедппеио через последовательно соединенные пятый и шестой вентили с нервым счетчиком, рыход пятого вентпля, соед П1енного через вторую линию задержки со вторым эле.опт(5М «ИЛИ, подключен через элеме1;т «НЕ к

первому вентилю, выходы третьего и четвертого вентилей через соответствующие последовательно соединенные счетчик и вентиль подключены ко входам третьего элемента «ИЛИ, выход которого через второй усилитель соединен со входом второго вентиля.

Функциональная схема устройства моделирования ироцссса движения автомобиля представлена на чертеже.

Устройство состоит из элементов и схем вычислительной техники.

Выезд автомобиля из гаража моде.тируется с номощью генератора импульсов /, вентиля i (схема «PI) и триггерного счетчика .1 Время заполнения всех разрядов счетчика моделирует восьмичасовой рабочий день. Первый имиульс счетчика 3 через схему «ИЛИ 4 ставит триггер уиравления 5 в едииичиое состояние. Выходной сигнал с триггера подготавливает вентиль 6 и открывает вентили 7, 8. Сигналы от датчиков случайных имнульсов 9, 10 через вентили 7, 8 ностунают на триггериые счетчики 11, 12. На счетчиках происходит суммирование случайных имиульсов. Как только счетчики занолнятся но всем разрядам, выходные сигналы ностуиают на вход вентилей 13, 14. На выходе вентилей появляются сигналы в различные случайные отрезки времени. Имиульсы от датчика 10 моделируют иреиятствия, возиикающие во время движения автомобиля (показаиия светофора, пешеходы на дороге, идущий внереди траиснорт и др.), заставляющие снижать скорость движения.

Имиульсы от датчика 9 моделируют препятствия, оказывающиеся на ироезжей части дороги (ямы, дорожные работы и другие препятствия), заставляющие также снижать скорость. Первые воспринимает водитель, вторые- автомобиль. При совпадении импульсов их суммарная амплитуда равна онорному напряжению и вычитается из него.

Имиульсы с вентилей 13, 14 ноступают на элемент «ИЛИ 15, а с него - на вход усилителя 16. Усилитель моделирует ироцесс иолучеиия информации водителем. В усилителе 16 с иомощью переключателя задается опорное напряжение, соответствуюидее оптимальной скорости движения. Входные имнульсы с элемента 15 имеют противоположную полярность и вычитаются из опорного напряжения, т. с. уменьшается скорость движения автомобиля из-за воздействия внешней среды. При совпадении двух входных импульсов опорное напряжение может быть равно О, т. е. моделируется процесс вынужденной остановки автомобиля. Модулированный сигнал с усилителя 16 поступает через вентиль 6 на линию задержки 17, которая моделирует процесс реакции водителя на воздействие внешней среды и мертвые ходы в системе управления автомобилем. Модулироваиное задержанное папряженне подается на электросекундомер 18 и запускает его, т. е. моделируется процесс движеппя автомобиля во времени. Одновременно модулированный сигнал поступает на усилитель 19, включенный интегратором. Усилитель выдает линейно нарастающее напряжение на выходе. Выходное напряжение с интегратора поступает на триггер Шмитта 20, у которого с иомощью переключателя задается опорное папряжепие, равное опорному напряжению на усилителе 16. При достижении иапряжения на выходе в иитеграторе, равного заданному, оно поступает на триггер 20, который срабатывает и выдает сигнал на остановку электросекупдомера 18. Таким образом, моделируется момент приезда автомобиля к пункту погрузки. Если автомобиль должен проехать 60 км со скоростью 60 км/час, то па это i eo6ходим 1 час. Так как в пути возиикают препятствия, то автомобиль пройдет этот путь за более длительный промежуток времеип. Это время и будет зафиксировапо па электросекундо.мере 18. Импульс с электросекуидомера переведет триггер 21 в едипичиое состояиие. Выходной сигнал с триггера через элемепт «ИЛИ 22 переведет триггер управлеиия 5 в пулевое состояние, вентили 6, 7, 8 закроются и моделирование иропесса движения прекратится (автомобиль подъехал к нупкту погрузки).

Сигнал с триггера 21 запускает реле времени 23, иастроенное па время, равное времени ногрузки груза на автомобиль. По истечении зада П1ого отрезка времеии реле срабатывает и выдает импульс на счетчик 24, в котором регистрируется количество погрузок, произведенных автомобилем за 8 час. Одновременно сигнал с реле 23 через элемент «ИЛИ 4 переводит триггер управления 5 в единичное состояние и схема работает аналогично.

После моделирования движения автомобиля с грузом срабатывает электросекундомер 18 и переводит триггер 21 в нулевое состояние, а триггер единичное состояиие, Сигнал с триггера 25 через элемент «ИЛИ 22 перебрасывает триггер управления 5 в нулевое состояние, т. е. «движение автомобиля прекращается. Одновременно запускается реле времени 26, моделирующее нроцесс выгрузки груза. После выключения реле 26 срабатывает счетчик 27 количества выгрузок и одновременно сигнал через элемент «ИЛИ 4 переводит триггер управления 5 в единичное состояние. Происходит моделирование процесса движения. Сигнал е реле времени 26 устанавливает триггеры 21 и 25 в нулевое положение.

После моделирования работы в течение 8 час заполняется счетчик 3, и на всех его выходах появляются сигналы, которые открывают вентиль 28. Иа выходе иоявляется сигпал, который поступает на вход вентиля 29, а второй его вход управляется от реле 26 (время выгрузки). При совпадении сигналов на вентиле 29 через элемент «ПЕ 30 (на входе высокий, иа выходе низкий) закрывается вентиль 2. Рабочий день закончен. Имнульс через линию задержки 31 (время движения к автоиредприятпю) через элемент