Система компьютерно-имитационного моделирования шестистепенных динамических стендов авиационных тренажеров

• Автор: Сапунов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ АББРЕВИАТУР

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ

МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ШЕСТИСТЕПЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ АВИАЦИОННЫХ ТРЕНАЖРОВ.

1.1 Объект исследования.

1.2 Методы математического моделирования

шестистеиенного динамического стенда АТ.

1.2.1 Методы моделирования ориентации в пространстве

подвижной платформы динамического стенда АТ.

1.2.2 Методы моделирования кинематики

шестистепенного динамического стенда АТ.
1.2.3 Методы моделирования параметров опор динамического стенда АТ
1.3 Анализ методов математического моделирования
приводов динамического стенда АТ
1.3.1 Анализ методов математического моделирования
электроприводов динамического стенда АТ.
1.3.2 Анализ методов математического моделирования
гидроприводов динамического стенда АТ.
1.3.3 Метод математического моделирования гидропривода динамического стенда АТ с компенсацией статической нагрузки
1.4 Методы математического моделирования систем управления
1.4.1 Математические модели Вход выход
1.4.2 Методы моделирования динамических систем
в пространстве состояний
1.5 Анализ современных комплексов программ
математического моделирования.
1.6 Методология исследований.
1.7 Выводы по первому разделу
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ШЕСТИСТЕПЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ АТ
С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВЕСА ПОДВИЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ.
2.1 Требования, предъявляемые к приводу
шестистепенного динамического стенда АТ.
2.2 Обобщнная типовая структура гидропривода динамического стенда
2.3 Структура гидропривода с компенсацией статической нагрузки.
2.4 Метод математического моделирования компенсации
влияния силы тяжести платформы на работу приводов шестистепенного динамического стенда АТ.
2.5 Метод математического моделирования
гидропривода с компенсацией статической нагрузки
2.6 Результаты моделирования влияния силы тяжести
подвижной платформы на работу приводов
2.7 Выводы по второму разделу
3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИВОДОВ
ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ АТ.
3.1 Привод динамического стенда АТ
как объект математического моделирования
3.2 Алгоритмы управления приводом динамического стенда АТ
3.3 Имитационное моделирование привода динамического стенда АТ
3.3.1 Система четвертого порядка
3.3.2 Система четвертого порядка с одним нулем
3.3.3 Система четвертого порядка с двумя нулями.
3.3.4 Система пятого порядка.
3.3.5 Система пятого порядка с одним нулем.
3.3.6 Система пятого порядка с двумя нулями
3.3.7 Система седьмого порядка
3.3.8 Система седьмого порядка с одним нулем
3.3.9 Система седьмого порядка с двумя нулями.
3.4 Выводы по третьему разделу
4 КОМПЛЕКС ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ШЕСТИСТЕПЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ АВИАЦИОННЫХ ТРЕНАЖРОВ
4.1 Методика моделирования шестистепенных динамических стендов АТ
4.2 Методика моделирования привода динамического стенда АТ
4.3 Структура комплекса программ
4.4 Алгоритм работы с разработанным комплексом программ.
4.5 Графический интерфейс пользователя комплекса программ.
4.5.1 Меню пользователя.
4.5.2 Область выбора исследования и отображения численных результатов.
4.5.3 Область графического отображения результатов
4.6 Система компьютерноимитационного моделирования
шестистепенных динамических стендов АТ
4.7 Исследование и сравнительный анализ приводов с компенсацией и
без компенсации веса платформы динамического стенда АТ
4.8 Выводы по четвртому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Созданы метод имитационного моделирования и алгоритм численного формирования управляющих воздействий и управляемых координат в имитационной модели замкнутого по перемещению привода /? Разработан комплекс программ моделирования шестистспенных динамических стендов авиационных тренажеров, обеспечивающий моделирование режимов компенсации веса подвижной платформы. Применение разработанных методов моделирования динамических стендов авиационных тренажеров, выработанных рекомендаций по их практическому использованию позволяет повысить точность имитации акселерацион-иых воздействий и улучшить на этой основе качество подготовки авиационных специалистов. Материалы диссертационной работы внедрены в ООО «Научно-производственная фирма «КРУГ», г. Пенза, и использованы в учебном процессе Пензенской государственной технологической академии на кафедре «Автоматизация и управление». Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием математических методов, экспериментальными исследованиями, внедрением на промышленном предприятии, апробацией на всероссийских и международных научных конференциях. Система компьютерно-имитационного моделирования шестистепенных динамических стендов авиационного тренажера, в том числе методика математического моделирования замкнутого привода динамического стенда п-го порядка, методика моделирования шестистепенного динамического стенда. Метод математического моделирования многодвигателыюго привода шестистепенного динамического стенда авиационного тренажера с компенсацией статической нагрузки. Комплекс программ моделирования шестистепенного динамического стенда авиационного тренажера, обеспечивающий исследование приводов с компенсацией и без компенсации статической нагрузки при вариации законов движения, а также результаты их моделирования. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на шестой Всероссийской научной конференции с международным участием «Математическое моделирование и краевые задачи» (Самара, г. Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (Серпухов, г. Актуальные проблемы информационно-компьютерных технологий, меха-троники и робототехники» (Геленджик, г. Инновационные технологии: теория, инструменты, практика (INNOTECH )» (Пермь, г. Всероссийской научной конференции с международным участием «Научное творчество XXI века» (Красноярск, г. Молодежь и XXI век» (Курск, г. Space & Global Security of Humanity» (Латвия, Рига, г. Математические методы в технике и технологиях» (Пенза, г. Проблемы управления, обработки и передачи информации» (Саратов, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, основных результатов и выводов по работе, списка использованных источников, включающего 6 наименований. Автор признателен своему научному руководителю д. Прошину И. А. за всестороннюю помощь и поддержку. Интенсивное обсуждение результатов исследований, доброжелательная критика, конструктивные предложения способствовали формированию научных взглядов автора и написанию настоящей работы. Автор приносит Прошину И. А. свою искреннюю благодарность. Авиационный тренажер — это наземное моделирующее устройство, имитирующее полет и работу оборудования летательного аппарата, предназначенное для обучения и тренировки летчика или всего летного экипажа. Авиационный тренажер (рисунок 1. Рисунок 1. Инструктор задает условия полета, на которые реагирует пилот. При выработке навыков пилотирования у пилота помимо перемещения кабины важнейшей задачей авиационного тренажера является воспроизведение акселерационных воздействий. Основным элементом системы движения авиационного тренажёра, формирующим акселерационные воздействия, подобные тем, которые пилот испытывает в реальных условиях, находясь на движущемся летательном аппарате, является динамический стенд. Шестистепенной динамический стенд АТ (рисунок 1. Рисунок 1. Яп - радиус расположения шарниров подвижной платформы; Яо- радиус расположения шарниров неподвижного основания; (1п - расстояние между шарнирами подвижной платформы; с!