Методология, проектирование и построение полномасштабного тренажера для роторных комплексов

• Автор: Минеев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 283 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Назначение и область применения полномасштабного тренажера

для роторного комплекса

1.1. Опыт разработки тренажеров в различных отраслях промышленности

1.2. Назначение и основные функциональные задачи полномасштабного тренажера

1.3. Принцип построения, основные системы и общие характеристики тренажера

1.4. Выводы и основные задачи исследований

2. Структура и программное обеспечение базового вычислительного комплекса системы информационного обмена

2.1. Характеристика базового вычислительного комплекса тренажера

2.2. Программное и математическое обеспечение вычислительного комплекса тренажера
2.2.1. Общие теоретические положения
2.2.2. Системное программное обеспечение ПО
2.2.3. Прикладное программное обеспечение
2.2.4. Информационное обеспечение
2.2.5. Организация связи с технологическим оборудованием тренажера
2.3. Обоснование необходимого объема вычислительных средств
2.4. Функционирование системы информационного обмена
2.4.1. Назначение, технические характеристики и режимы
2.4.2. Стойки мультиплексора передачи данных и абонентских терминалов
2.4.3. Преобразователи по вводу и выводу информации
2.4.4. Основное приборное оборудование
2.4.5. Организация встроенного контроля
2.5. Выводы
3. Имитационные модели и схемы основных механизмов оборудования роторного экскаватора
3.1. Моделирование процесса взаимодействия ротора с поверхностью забоя
3.2. Принципы имитации и математические модели основных приводов роторного экскаватора
3.2.1. Принципы построения имитаторов приводов движения
роторного экскаватора
3.2.2. Базовые соотношения математических моделей
основных приводов роторного экскаватора
3.3. Основные принципы разработки имитаторов электрооборудования
3.3.1. Структура программного обеспечения и схема
имитатора системы электроснабжения
3.3.2. Назначение и схемы имитаторов электроприводов исполнительных механизмов экскаватора
3.4. Разработка имитатора автоматизированной системы
статистического контроля и управления
3.4.1. Назначение и структурная схема имитатора
3.4.2. Основные принципы работы и зависимости, принятые
для моделирования
3.5. Выводы
4. Разработка основ алгоритмического обеспечения комбинированной динамической модели тренажера
4.1. Особенности алгоритмизации динамической модели ходового движителя роторного экскаватора
4.2. Разработка основ алгоритмического обеспечения задающих устройств
4.3. Разработка основ алгоритмического обеспечения контролирующих устройств
4.4. Особенности алгоритмического обеспечения процесса
взаимодействия «человек-машина» при построении тренажера

Выводы

5. Принципы построения рабочего места инструктора и разработка
имитаторов внешних воздействий
5.1. Построение рабочего места инструктора. Назначение, состав и
объем решаемых задач
5.2. Критерии оценки деятельности обучаемого
5.3. Имитатор акустических шумов
5.4. Имитация внешних условий
5.5. Основные принципы построения имитатора визуальной обстановки
5.6. Имитатор акселерационных эффектов
5.7. Система связи и обоснование выбранной структуры
5.8. Выводы
Общие выводы
Список использованных источников
Приложение 1. Основные направления совершенствования и особенности эксплуатации тренажера роторного комплекса
Приложение 2. Технико-экономические показатели основных систем
тренажера
Приложение 3. Обоснование и расчет энергопотребления тренажера
Приложение 4. Акты внедрения и протоколы рассмотрения

Система автоматического контроля и управления осуществляет управление алекгропщрооборудованием на основании информации о параметрах работы алектрооборудования и параметрах процесса экскавации.
Информация о работе электрооборудования и возникающих силах и моментах поступает в имитатор акустических шумов (ИАШ) и имтпатор акселерационных эффектов (ИАЭ) для создания соответствующих акустических и акселерационных полей.
В ИАЭ дополнительно используется информация о положении и движении экскаватора и его составных частей из модуля кинематики и координат.
Управление работой систем экскаватора осуществляет оператор с помощью оборудования кабины.
Система управления тренировкой обеспечивает ввод исходных данных, задание внешних условий, отказных и внештатных ситуаций. Информация по всем параметрам, харакгеризуюшттм процесс экскавации, работу систем экскаватора и действия обучаемых, поступает в систему контроля действий обучаемых
Перечень имитируемых отказов и внештатных ситуаций
Предлагаемый ориентировочный перечень имиптруемых отказов и внештатных сітгуацшт, которые могут задаваться с РМИ, приведен в табл. 2.1.
В перечень не входят отказы и внештатные ситуации, вызываемые ошибочным действием операторов, которые должны регистрироваться системой контроля. Перечень отказов уточняется и дополняется, после анализа всего объема информации, необходимой для разработки тренажера. Характер проявления отказов уточняется после отработки всего комплекса моделей, описывающих работу экскаватора и его систем.
Имитируемые отказы и внештатные ситуации можно разделить на следующие группы:
- отказы, после распознания которых необходима немедленная остановка работы с соответствующим докладом инструктору;
- отказы, вызывающие усложнение процесса ведения добычных работ, но не препятствующие продолжению работы;