5.Рекомендации к выполнению работы
5.1.Рекомендации к выполнению работы в visualNastran
Работа начинается с создания файла модели visualNASTRAN, после чего в модель добавляется, ориентируется «Земля.sat» и фиксируется (Fixed), затем последовательно добавляются, перемещаются, ориентируются и соединяются части БРДМ. «Низ корпуса» рекомендуется закрепить связью с «Землей» Rigid Joint on Slot для обеспечения требуемой степени свободы. «Верх корпуса» и «Колесо» (4 шт.) закрепляется к «Низу корпуса» связью Rigid Joint. «Башня» крепится к «Верху корпуса» связью Revolute Motor, «КПВТ» аналогичным образом крепится к «Башне». Добавляется «ПТУР.sat» и закрепляется с «Землей» связью Revolute Joint on Slot. Устанавливаются равнодействующие силы к задней стенке корпуса БРДМ и к центру масс ПТУР (координаты центра масс определяются исходя из данных вкладки CM окна Properties)
,
Н
где
− функция, получающая вектор
(в данном случае вектор скорости ПТУР),
выраженный в системе координат тела с
идентификатором n01 и
возвращающая вектор, выраженный в
системе координат тела с идентификатор
n02;
− проекция
вектора скорости ПТУР на ось z
ЛСК ПТУР, эквивалентно
;
0 – номер-идентификатор глобальной системы координат в NASTRAN;
− уникальный номер-идентификатор,
присваевоенный NASTRAN
ПТУР.
К центру масс ПТУР прилагается поперечная сила стабилизаторов
,
Н.
При задании величины вращающего момента рулей управления необходимо вызвать окно Edit Formula и кнопкой Insert Slider добавить устройство ввода, после чего добавить демпфирующий момент, ограничивающий скорость поворота ПТУР. В результате выражение формулы крутящего момента будет следующее
где
− устройство ввода типа Slider;
− уникальные
номера-идентификаторы, присваиваемый
NASTRAN каждому объекту
модели;
− угловая
скорость
поворота ПТУР относительно оси y
ЛСК ПТУР.
Для связи с Simulink необходимо добавить измеритель рассогласования вектора скорости и вектора ПТУР-БРДМ: Insert->Meter->Time. В свойствах данного измерителя (output[n4]), на вкладке Appearance в поле Name записываем имя измерителя Targeting Error, на вкладке Formula для поля y1 Formula записываем
express(vector(Body[n2].p.x-Body[n3].p.x,0,Body[n2].p.z-Body[n3].p.z),0,n2).x/mag(express(vector(Body[n2].p.x-
Body[n3].p.x,0,Body[n2].p.z-Body[n3].p.z),0,n2))
где n3 – идентификатор «Башни» (ПТУР будет наводиться примерно в центр БРДМ);
− формирует вектор из трех компонентов
;
− возвращает длину вектора
.
Данное
выражение эквивалентно синусу разности
углов
(рис. 1). Это выражение АСУ ПТУР будет
стремиться привести к 0, изменяя
.
5.2.Рекомендации к выполнению работы в Simulink
В случае, если в библиотеке компонентов Simulink отсутствует папка компонентов MSC.visualNASTRAN 4D, необходимо выполнить в Matlab команду path('XXX:\Program Files\visualNastran Desktop\Matlab',path), где XXX имя диска, на котором установлен visualNASTRAN.
Для создания модели Matlab/Simulink необходимо выполнить команду File‑>New->Model. Из библиотеки компонентов Simulink в окно модели необходимо «перетянуть» компонент vNPlant (Объект управления). Двойным щелчком на данном компоненте вызывается его окно параметров. В поле vN4D File вводится имя файла модели MSC.visualNASTRAN созданного ранее. Выбираются изменяемые (input) и измеряемые (output) переменные модели NASTRAN для входа и выхода компонента vNPlant, соответственно. Добавляются компоненты: пропорциональное звено Simulink->Math->Gain, ограничитель уровня сигнала Simulink->Discontinuites->Saturation, и два самописца Simulink->Sinks->Scope. Соединив их согласно схемы на рисунке 21 получаем схему замкнутой АСУ ПТУР, обеспечивающей наведение по методу погони.
Рис. 21. Схема АСУ ПТУР.
Запустить модель на выполнение необходимо командой Simulation->Start. Пример траектории ПТУР и вида с камеры ПТУР приведены на рисунке 22.