Введение
1. Методы обеспечения подобия в тренажерах подвижных наземных объектов 14
1.1. Тренажер как физическая модель объекта 16
1.1.1. Структура тренажера 16
1.1.2. Пространство релевантных параметров 24
1.2. Реализация принципа подобия в тренажерах как физических моделях объектов 27
1.2.1. Общие типы подобия тренажеров и ПНО 28
1.2.2. Геометрическое (статическое) подобие 31
1.2.3. Динамическое подобие 31
1.2.4. Информационное подобие 32
1.3. Классификация тренажеров 33
1.3.1. Спассификация по моделированию механических перемещений 33
1.3.2. Классификация по объему моделируемых систем 34
1.3.3. Классификация по способу выполнения 35
1.3.4. Классификация по типу аппаратных средств 36
1.4. Поколения тренажеров и методы их проектирования 37
1.4.1. Первое поколение 37
1.4.2. Второе поколение 39
1.4.3. Третье поколение 42
1.4.4. Четвертое поколение тренажеров и проблема их проектирования 44
1.5. Выводы 49
2. Физические и математические модели подвижного наземного объекта и тренажера 50
2.1. Модель управления движением ПНО 50
2.1.1. Модель управления положением ПНО в пространстве 50
2.1.2. Моделирование манипуляции органами управления 53
2.1.3. Моделирование двигательной установки и трансмиссии 56
2.2. Моделирование воздействия дороги 58
2.2.1. Определение основных числовых характеристик случайного воздействия на ПНО 58
2.2.2, Имитация воздействия дороги в УТЗ 61
2.3. Механические движения кабины ПНО относительно движителей 65
2.3.1. Общая кинематическая схема движений РМО относительно движителя 66
2.3.2. Продольно угловые и линейные вертикальные перемещения 69
2.3.3. Поперечно угловые перемещения 74
2.3.4. Продольные угловые перемещения при продольных ускорениях ПНО 76
2.3.5. Управление углом курса 77
2.3.6. Качественный анализ движения ПНО 78
2.4. Физическая модель, воспроизводящая движение кабины ПНО 79
2.4.1. Математическая модель динамической платформы 81
2.4.2. Математическая модель привода 85
2.5. Моделирование сенсорной подсистемы . 87
2.5.1. Измерительные преобразователи 88
2.5.2. Контактные преобразователи 89
2.5.3. Потенциометрические (резистивные) преобразователи 92
2.5.4. Оптронные преобразователи 94
2.5.5. Определение величины критерия подобия датчиков 95
2.6. Выводы 96
3. Обеспечение динамического подобия движении кабины пно и платформы тренажера 98
3.1. Синтез параметров управления в информационно-измерительной и управляющей системах тренажера 99
3.1.1. Общий случай синтеза управляющей системы тренажера по линейной модели с совпадающими векторами воздействия 99
3.1.2. Синтез управляющей системы тренажера по линейной модели с несовпадающими векторами управления 102
3.2. Синтез управляющей системы динамической платформы тренажера по передаточным функциям 104
3.2.1. Обеспечение подобия при наличии доступа к функциональным блокам, описываемым структурными единицами 107
3.2.2. Обеспечение подобия при отсутствии доступа к функциональным блокам, описываемым структурными единицами 109
3.2.3. Приближенный синтез корректирующих передаточных функций 115
3.3. Обеспечение подобия за счет встречно-параллельного включения корректирующих устройств 119
3.3.1. Обеспечение подобия при наличии доступа к функциональным блокам, описываемым структурными единицами 119
3.3.2. Обеспечение подобия при ограниченном доступе к функциональным блокам, описываемым структурными единицами 121
3.3.3. Обеспечение подобия при отсутствии доступа к функциональным блокам, описываемым структурными единицами 125
3.3.4. Формирование аппроксимирующего корректирующего устройства с дифференцирующими свойствами 129
3.4. Обеспечение подобия с помощью регуляторов с переменной структурой 131
3.5. Выводы 134
4. Аппаратно-программный комплекс управления подвижной платформой тренажера 137
4.1. Обеспечение условий обработки сигналов в тренажере 139
4.1.1. Увеличение критерия подобия, вызываемое низкой частотой дискретизации 139
4.1.2. Увеличение критерия подобия, вызываемое реальным восстанавливающим фильтром 142
4.1.3. Увеличение критерия подобия от мультипликативного дискретизатора с реальной дискретизирующей функцией 143
4.1.4. Увеличение критерия подобия, вызванное квантованием сигналов сенсорной системы 145
4.2. Программная обработка данных в информационно-измерительной системе тренажера 148
4.2.1 Общие принципы разработки программного обеспечения тренажеров 148
4.2.2. Организация обработки данных в тренажерах 151
4.3. Общие методики проектирования информационно-измерительной и управляющей системы тренажера с минимизацией критерия подобия 156
4.3.1. Этапы формирования тренажера как физической модели объекта 156
4.3.2. Оптимизация критерия подобия 158
4.3.3. Структурно-параметрический метод оптимального проектирования 162
4.4. Реализация проектного решения 166
4.5. Выводы 170
Заключение 172
Литература 175
Приложение 185
