Тренажер крановщика поворотного крана Советский патент 1980 года по МПК G09B9/04 G09B9/00 

1

Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано для обучения крановщиков поворотного крана.

Известен тренажер крановшика поворотного крана, содержащий блок .управления, соединенный с блоком моделирования приводов, выходы которого соединены с входами преобразователя координат, выходы блока моделирования при-г водов и преобразователя координат через блок сумматоров и блок коммутаторов соединены с блоком отображения информации LI .

Недостатком известного тренажера яв-ляется невысокая эффективность обучения.

Цель изобретения - повышение эффективности обучения.

Поставленная цель достигается тем, что он имеет блок задания, функциональный блок, релейный блок, блоки вычитания, блок нелинейных элементов, блок юаочеК, блок инверторов и логический

блок, при этом выходы блоков задания и моделирования приводов через первый блок вычитания соединены с функциональным блоком, одни выходы которого через последовательно соединенные второй блок вычитания и блок инверторов соединены с первыми входами блока ключей, а другие его выходы непосредственно соединены со вторыми входами блока ключей и одним из входов логического блока, выходы блока ключей соединены со входами блока нелинейных элементов,выходы которого непосредственно и через другие входы логического блока связаны с входами релейного блока, при этом выходы релейного блока соединены с одними из входов блока отображения информации, а один из выходов второго блока вычитания соединены со входами блока сумматоров, кроме того, логический блок имеет логические схемы И, одни входы которых соединены с выходами функционального блока, а другие входы - с выходами блока инверторов, выходы логических схем И соединены с входами релейного блока. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 моцелирования приводов, включаюший в себя модели 3-х основных механизмов крана: механизма подъема груза, механизма изменения вылета среды, механизма поворота крана. Выходами блока 2 моделирования являются например, аналоги высоты подъема груза над поверхностью земли К , вылета стрелы и угла поворота крана -f , Преобразователь 3 координат формирует текущие значения координат f -отклонения груза от точки подвеса в плоскости стрелы и 3 -отклонения груза от тоши подвеса в плоскости перпендикулярной стреле. Устройство также содержит блок 4 сумматоров, элементы 5-10 вычитания, блок 11 коммутаторов, блок 12 отображения информации, блок 13 задания, пред назначенный для хранения координат точек выгрузки для нескольких вариантов. Выбо варианта осуществляется вручную например, с помощью клавишного переключател Каждому варианту соответствует пара координат точки в плоскости земли /чач -J 3 Э л которые являются выходными сигналами блока. Выходы блока 13 задания соединены со входами элементов вычитания 5 и 6. Выходной сигнал элемента вычитания БАМ определяет текущее расстояние до заданной точки по углу, выходной сигнал элемента вычитания 6Л Р определяет текущее эасстояние до задан НОЙ точки по вылету. Устройство содержит функциональный блок 14, назначение которого - вы шсление координат отклонения груза от точки подвеса, соответствующих линий переключения в фазовом пространстве; Зькл()соответствует отклонению груза от точки подвеса, при котором следует включить (отключить) поворота - (Готкл) соответствует отклонению груза от точки подвеса, при котором следует включить (отключить) механизм вылета; функциональный блок также формируют си налы CL,5,С,а. , определяющие направлени перемещения; oL- -вылет уменьшить, 6 вылет увеличить, с -повернуть влево, о. -повернуть вправо, ключи 15-22, инверторы 23-26, логические схемы 27-30 И, релейный блок 31, сигнальные лампы 32-35, нелинейные элементы 36-39. Первый блок вычитания содержит элементы вычитания 5 и 6. Второй блок вычитания имеет элементы вычитания 7, 8, 9 и 10. Блок инверторов содержит инверторы 23, 24, 25 и 26. Блок нелинейных элементов имеет нелинейные элементы 36, 37, 38 и 39. Тренажер функционирует следующим образом. Обучаемый или инструктор устанавливает с помощью блока 13 задания вариант управления, т.е. номер точки выгрузки. Затем обучаемый вьшолняет включение механизмов вылета и поворота при загорайии соответствующей сигнальной лампы. При этом фазовые переменные системы, вычисляемые , блоком моделирования и блоком преобразования координат, поступают на входы элементов вычитатшя 5 и 6, на входе которых формируются только текуцще значениялЧС) ц uj)(t), а также элементы вычитания 7., 8, 9 и 10, В зависимости от начальных значенийлНТо) Hup(o),&f(t)H функ1шональным блоком 14 формируются функции переключения fn feu4(0),A(t),Aj)(0), uj(t) 1 . В общем случае функции переключения могут быть оптимальными или квазиоптимальными. Квазиоптимальная функция переключенияf П- S ОТКЛ)л5вКЛ J J дблжна стремиться к нулю при стремлении к нулю аргументовuM(t) и flj3(t) и может быть аппроксимирована линейными участками, например {fnjon, npM A4ja3i(lfipjaj/)|A4l(lAp|)laPrl04J r) Kif-A4(Kp-u/)), npnlAfUluplXIft rlOupr), о,при ьф (up)л ae fngon -допустимое значение отклонения груза от точки подвеса с точки зрения технологии перегрузочного процесса, -коэффициенты пропорциоKff, Кр нальности, ,uj)p -значения, подбираемые экспериментально. Сигналы a,e,c,dt на выходе функционального блока формируются следующим образом, /1, если - если , д /1, если 10, если Д jP О еспи Д 9 О если л Ф О, ( - /1, если О если А ф о. Значения текущих координат г и S сравниваются с помощью элементов вычитания 7, 8, 9 и 10 со значениями ко ординат переключения, формируемых на выходах функционального блока 14. Поскольку координаты включения и отклю.чения меняют знак при изменении направ ления движения, то на входы инверторов 23-26 подаются сигналы либо непосредственно с элементов сравнения 7, 8 9 и 10 либо через инверторы. Так, если л f О J то сигнал, на вход нелинейного элемента 36 проходит через ключ 15, а прийЧ 0 - через ключ 16, Нелинейный элемент выдает сигнал на вклю чение механизма, а направление включения определяется по сигналам С , cL с помощыю схем 27 и 28 И, Аналогично работают ключи 21 и 22, нелинейный элемент 39 и схемы 29 и 30 И, которые определяют моменты включения и направление включения механизма вылета. Моменты отключения механизма определяются по сигналу с нелинейных элементов 37 и 38. Ключи 17, 18, 19 и 20 вьшолняют ту же функцию, что и описанные ранее 15 и 16, При поступле нии любого командного сигнала или одновременно двух командных сигналов для управления механизмами вылета и поворота изменяется состояние релейного блока. По входным сигналам релейного блока происходит включение и выключение сигнальных ламп. Если горит сигнальная лампа 33, то обучаемый должен включить механизм поворота в направлении влево. Свечение сигнальной лампы 32 соответствует необходимости включения поворота вправо, лампы 34 - вкл чению механизма вылета в направлении I,„.. Больше , лампы 35 - включению механизма вылета в направлении Меньше, Если -.ни одна лампа, определяющая упра ление механизмом, не горит, то командо контролер должен быть установлен в не тральное положение. Обучаемый, воспринимая сигнал с ламп, осуществляет упра аление процессом переноса груза. Сиг нальные лампы горят до поступле1гая команды на отключение данного управления. Формула изобретения 1, Тренажер крановщика поворотного крана, содержащий блок управления, соединенный с блоком моделирования приводов, выходы которого соединены со входами преобразователя координат, выходы блока моделирования приводов и преобразователя координат через блок сумматоров и блок коммутаторов соединены с блоком отображения информации, отличающи йся тем, что, с целью повышения эффективности обучения, он имеет блок задания, функциональный блок, релейный блок, блоки вычитания, блок нелинейных элементов, блок ключей, блок инверторов и логический блок, при этом выходы блоков задания и моделирования приводов через первый блок вычитания соединены с функциональным блоком, одни выходы которого через последовательно соединенные второй блок вычитания и блок инверторов соединены с первыми входами блока ключей, а другие его выходы непосредственно соединены со вторыми входами блока ключей и одним из входов логического блока, выходы блока ключей соединены со входами блока не лине иных элементов, выходы которого непосредственно и через другие входы логического блока связаны с входами релейного блока, при этом выходы релейного блока соединены с одними из входов блока отображения информации, а одни из выходов второго блока вычитания соединены со входами блока сумматоров, 2. Тренажер по п. 1, отличающи йся тем, что логический блок имеет логические схемы И, одни входы которых соединены с выходами функшонального блока, а другие входы - с ... выходами блока инверторов, вькоды логических схем И соединены с входами релейного блока Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 474037, кл, G 09 В 9/04, 1975..