автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Имитация шума подвижного наземного объекта в информационно-измерительной системе тренажеров

На правах рукописи

ИМИТАЦИЯ ШУМА ПОДВИЖНОГО НАЗЕМНОГО ОБЪЕКТА В ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ТРЕНАЖЕРОВ

Специальность: 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» на кафедре "Робототехника и автоматизация производства"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ЛАРКИН Евгений Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ПАНАРИН Владимир Михайлович

кандидат технических наук, доцент ПРИВАЛОВ Александр Николаевич.

Ведущее предприятие:

ОАО "Центральное конструкторское бюро аппа-ратостроения", г.Тула.

Защита состоится « 2е? » Об_2006 г. в «^гг» часов на заседании

диссертационного совета Д 212.271.07 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, Тула, проспект им. Ленина, 92) в аудитории 9-101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, Тула, проспект им. Ленина, 92).

Автореферат разослан «_ 24 » 2006 г..

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Данилкин Ф.А.

<2_оО£ А

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Учебно-тренировочные средства нашли свое применение во многих отраслях. Их использование обеспечивает доступность, наглядность, а также позволяет сократить время на подготовку специалистов. Современные подвижные наземные объекты (ПНО) характеризуются весьма сложной процедурой управления, и, по мнению экспертов, в будущем специалист не сможет овладевать всеми вновь создаваемыми системами без применения учебно-тренировочных средств. Кроме этого, применение тренажеров обеспечивает экономию, т.к. стоимость обучения на полигонах с применением реальных образцов техники значительно превышает стоимость обучения с применением тренажеров, а неизбежные при обучении аварии и необходимость многократного повторения упражнений приводят к ускоренному износу техники.

Развитие рыночной экономики предопределило жесткую конкуренцию на рынке, что привело к постоянному обновлению оборудования и связанную с этим процессом проблему подготовки и переподготовки кадров. Поэтому в условиях рыночных отношений остро стоит проблема повышения уровня профессионализма при существенном сокращении времени и стоимости его подготовки.

Таким образом, тренажеры, как устройства, представляющие физические модели реальных объектов, приобрели важнейшее значение для качественной подготовки специалистов. Степень статического,, динамического и информационного подобия тренажеров реальным объектам определяет эффективность их применения при подготовке кадров.

Современные тренажеры представляют собой сложные информационно-измерительные и управляющие системы. Рассматривая тренажер как объект проектирования, необходимо отметить, что задачи целенаправленного проектирования решены не полностью. В частности не решена проблема имитации адекватного акустического фона, имеющего место при функционировании реального подвижного объекта при воздействии на тренажер человека-оператора через информационно-измерительную систему и имитаторы органов управления. Все это объясняет необходимость и актуальность исследований, проведенных в диссертации.

Таким образом, объектом исследования диссертационной работы являются информационно-измерительные системы тренажеров, формирующие акустический фон и обеспечивающие в 'совокупности с управляющей системой информационное подобие моделируемым подвижным наземным объектам.

Предметом исследования диссертационной работы являются характеристики тренажеров как физических моделей, обеспечивающие информационное подобие реальным объектам.

Вопросами обеспечения подобия в тренажерных комплексах за счет измерительно-информационных систем занимались A.C. Бабенко, В.А. Боднер, P.A. Закиров, B.C. Шукшунов, и др. Психологическими аспектами подобия занимались В.Ф. Венда, B.C. Зайцев и др. Вопросами изучения шумовых характе-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКЛЗ С.-Петербург

ристик ПНО и агрегатов ПНО занимались В.Л. Вейц, М.Д. Генкин, С.А. Воронцов, А.Е. Кочура, В.Е. Тольский и др.

Из всех существующих подходов к разработке тренажеров наиболее продуктивным представляется подход, основанный на аналитических методах математического моделирования процессов в них, что позволяет целенаправленно планировать будущие свойства разрабатываемой динамической системы. Для этого в диссертации использованы: теория подобия, теоретическая механика, теория управления, теория случайных процессов.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов формирования акустической картины тренажера, подобной акустической картине реального ПНО при создании его информационно-измерительной системы.

Задачи исследований

1. Разработка принципов проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих акустическое информационное подобие.

2. Выделение основных источников шума подвижного объекта.

3. Разработка информационной модели ПНО, с точки зрения формирования акустического фона, и обеспечивающей, в совокупности с управляющей системой, информационное подобие моделируемым подвижным наземным объектам.

4. Формулировка требований и получение критерия для оценки степени информационного подобия реального ПНО и тренажера.

5. Разработка методики и соответствующего математического аппарата для изучения шума ПНО.

6. Получение зависимостей, связывающих параметры функционирования элементов ПНО с создаваемым ими шумом.

7. Разработка методов реализации информационного подобия, путем формирования акустического фона функционирования ПНО, имитирующего шум реального ПНО.

Научная новизна диссертации заключается в следующем.

1. Разработана информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона и структурная схема системы для воспроизведения акустической картины в тренажере.

2. Сформулированы принципы проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих акустическое информационное подобие; получен критерий оценки информационного подобия.

3. Разработан подход к выделению основных источников шума ПНО и построены математические модели связывающие режимы и условия функционирования узлов и агрегатов ПНО с создаваемым ими шумом.

4. Предложена информационно-измерительная система для измерения виброакустических характеристик ПНО; разработана методика измерения характеристик нестационарных процессов.

5. Разработана методика генерации шума подвижного объекта посредством фильтрации белого шума, предложена схема совмещения системы имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования ПНО.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные в диссертации методы ориентированы на использование при проектировании измерительно-информационных и управляющих систем как вновь разрабатываемых, так и модернизируемых тренажеров, что позволяет повысить уровень их информационного подобия при сокращении сроков разработки.

Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается результатами апробации предложенных методов при решении практических задач разработки информационно-измерительных систем тренажеров подвижных наземных объектов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона. Структурная схема системы для воспроизведения акустической картины в тренажере.

2. Принципы проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих акустическое информационное подобие; критерий оценки информационного подобия.

3. Подход к выделению основных источников шума ПНО. Математические модели, связывающие режимы и условия функционирования узлов и агрегатов ПНО с создаваемым ими шумом.

4. Информационно-измерительная система для измерения виброакустических характеристик ПНО; методика измерения характеристик нестационарных процессов.

5. Методика генерации шума подвижного объекта посредством фильтрации белого шума; схема совмещения системы имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования ПНО.

Реализация и внедрение результатов.

Предложенная в диссертации «Методика генерации акустического шума подвижного объекта» внедрена в производство ОАО "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения", г.Тула.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих конференциях и семинарах.

1. 5-я Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы специального машиностроения", Тула, Тульский государственный университет, 2002 г.

2. XXI Научная сессия, посвященная Дню радио. - Тула, Тульский государственный университет, 2003.

3. 6-я Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы специального машиностроения". - Тула, Тульский государственный университет, 2003.

4. 4 Научно-техническая конференция «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» - Тула, Тульский государственный университет, 2004.

5. Научно-практические конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ 2003 - 2005 гг.

По теме диссертации опубликовано 13 работ, включенных в список литературы, в том числе: 1 тезис доклада на всероссийской конференции и 12 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов изложенных на 170 страницах машинописного текста, заключения, списка использованной литературы из 97 наименований и приложений на 2-х листах. Основной текст включает 49 рисунков и 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана постановка задачи разработки измерительно-информационных систем тренажеров как физических моделей, обладающих требуемым уровнем статического, динамического и информационного подобия реальным подвижным наземным объектам

В первом разделе исследуются свойства тренажеров, являющихся средствами, воспроизводящими в той или иной мере условия, в которых находится экипаж при решении целевой задачи. Отмечено, что системотехника тренажеростроения основана на методологии создания физической модели реального объекта, воспроизводящей релевантные свойства и характеристики оригинала и заменяющий реальный объект при обучении личного состава. Показано, что свойства сходства между моделью и оригиналом выражаются в адекватности и истинности модели. Адекватность не существует вне цели моделирования. Адекватность модели тренажера означает, что требования полноты, точности, ограниченности модели выполняются в той мере, которая достаточна для целей моделирования реального объекта.

Аппаратные и программные средства измерительно-информационных систем тренажеров определяются спецификой ПНО. В частности технические средства тренажеров по обучению операторов ПНО имеют структуру, приведенную на рис. 1.

На основании полученной информации и в соответствии с заданием инструктора, получаемым по интерфейсу 1п, управляющей ЭВМ формируются показания приборов, отображаемые в соответствующих имитаторах, визуальная информация, наблюдаемая оператором в средствах наблюдения, а также воспроизводится акустическая картина. Сенсорная система тренажера включает аналоговые и цифровые датчики, формирующие информацию о состоянии средств физического воздействия на обучаемого оператора и органов управления.

Рис. 1. Рабочее место тренажера по подготовке операторов ПНО Показано, что взаимодействие оператора с тренажером производится в

ЭВМ

Математические модели

Алгоритмы обработки

Учебно-тренировочные задачи

И,

и„

Оператор

Восприятие

И п п-г-*

Концептуальная модель

и

л

Реакция

Рис. 2. Информационная модель работы оператора на тренажере Первичная информация содержится в задании инструктора и формируется на выходе датчиков сенсорной системы. В ЭВМ происходит ее обработка, результатом которой является отображение визуальной информации в средствах наблюдения и индикации, а также воспроизведение акустическая картина текущего события.

Существовавшие ранее и существующие в настоящее время тренажеры подвижных наземных объектов (ПНО) условно разделены на четыре поколения. Отмечено, что в последнее время есть тенденция перехода к четвертому поколению тренажеров, имеющему основные признаками тренажеров третьего

поколения, но использующих вычислительные системы, работающие в мультипрограммном режиме. Это позволяет сформировать большое количество различных по своему оборудованию и назначению рабочих мест. Структура подобной системы приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структура тренажерной системы Отмечается, что физическое моделирование ПНО на тренажере представляет собой воспроизведение определенных его свойств и характеристик для формирования у обучаемого оператора навыков управления с последующим переносом полученных навыков на моделируемый объект-оригинал. При этом моделируется процесс функционирования ПНО, т.е. изменение его состояний или режимов, зависящее от собственных параметров системы и параметров возмущающих воздействий со стороны окружающей среды.

Реализация статического и динамического подобия создает необходимые условия для получения информационного подобия тренажера подвижному объекту. Получая информацию о режимах функционирования ПНО и о внешней обстановке, оператор в своем сознании формирует информационную модель состояния объекта, его ориентации в окружающем пространстве и взаимодействия с окружающей средой.

Простейший случай статического акустического информационное подобия в отношении к тренажерам предполагает стационарность шумового сигнала в течение длительного момента времени. Динамическое акустического информационное подобие предполагает формирование акустической картины, связанной во времени с динамикой функционирования узлов и агрегатов ПНО, которая, в свою очередь зависит от воздействия оператора на органы управления Указанный тип подобия является частным случаем динамического подобия, определяемого степенью близости характеристик объекта и его физической модели в пространстве параметров/времени.

Рассматривая ПНО и тренажер с точки зрения звукового информационного подобия, полагается, что соответствующие им множества информационных элементов Мпно и Мц> состоят из подмножеств: звуков двигательной установки М/7//о и Л-///>\ звуков трансмиссии М{щЮ и Л/^,', звуков движителей А/и

Мц} и т.д При этом множества Мщт и Мц- рассматриваются как объединения указанных подмножеств, т.е.

f-l /=1

В качестве переменных состояния функционирования ПНО и тренажера рассматривается составляющие векторов хцно и xj¡>, причем хпно е Мпно и x/reMlr.

Предложен критерий оценки информационного подобия, который можно представить в виде

min{/(x)} при хе(МПНО\МТР)н 1ПНО-1ТР>0, где /(лг) - функция цели; МПно - множество информационных элементов подвижного объекта; М1Р - множество информационных элементов тренажера; i пно " количество информации в единицу времени, воспринимаемое оператором ПНО; 11Г. - количество информации в единицу времени, воспринимаемое оператором (обучаемым) тренажера.

Рассмотрена структура и задачи, решаемые подсистемой имитации связи с операторами, как части системы, обеспечивающей информационно акустическое подобие.

С учетом необходимости обеспечения статического, динамического и информационного подобия разработаны требования к измерительно-информационной системе и структуре математического обеспечения тренажеров.

Во втором разделе ПНО описывается с точки зрения создаваемой им акустической картины. Подвижный наземный объект представляет собой сложный ансамбль разнородных по конструктивному и функциональному содержанию технических устройств и систем. При этом, акустическая картина изменяется в зависимости от многих факторов: скорости движения ПНО, частоты оборотов коленчатого вала двигателя, выбранной передачи трансмиссии и т.д. Отмечено, что аналитическое моделирование акустической картины ПНО целесообразно разделить на моделирование отдельных элементов ПНО, вносящих значимый вклад в общий шум подвижного объекта, и придающих этому шуму окраску, позволяющую оператору производить идентификацию режима функционирования ПНО.

Установлена связь между динамическими нагрузками, вибрацией и шумом в кузове ПНО. Функцией преобразования ФпеЦсо) называют такую функцию, которая устанавливает взаимосвязь между единичным значением динамической силы F¡(Joj), приложенной к кузову, и спектром звукового давления в ПНО рЦсо), вызываемым этими возмущающими факторами при заданном значении круговой частоты со

Ф,пЦы) pijco)/ V,(jO))\ Отмечается, что все поверхности кузова выполняют роль взаимосвязанных источников вибрации. Вибрация панелей создает звуковое поле в ограниченном объеме кузова. Совокупность вибраций панелей кузова представлена как совокупность вибраций в тонких пластинах. Интенсивность создаваемого пластиной звука

•]и =Росо[-(кп/*о)21\2

где р0Со -акустическое сопротивление воздуха; кп и кп - волновые числа, характеризующие соответственно воздух и пластину, к0 = 2л/"/с0, = 2л/"/си; с/г-скорость изгибных волн; (- частота; г, - амплитуда виброскорости ;-й пластины.

Установлена взаимосвязь вибрапии /-й панели с звуковым полем внутри ПНО. Под действием динамической силы Г, совершается вибрация панели. Элементарный участок панели площадью Л5, скорость вибрации которого равна V , создает в кузове звуковое давление р, Тогда объемная акустическая скорость, определяющая акустический поток,

На основании этих утверждений кузов ПНО рассмотрен как механизм образования структурного шума, т.е. имеется источник возбуждения, передающий вибрационную энергию панелям кузова. Переход вибрационной энергии поверхностей панелей кузова ПНО в звуковую энергию внутреннего пространства ПНО характеризуется звеньями переноса.

Значения динамических сил, воздействующих на кузов со стороны различных агрегатов, характеризуют вибронагруженность ПНО. Показателем, по которому можно было бы оценить склонность того или иного элемента конструкции к передаче вибрации, является передаточная функция Т(/а), которая определяется как отношение комплексных амплитуд виброскоростей у2 в точке наблюдения и VI в точке приложения возмущающей силы:

ТЦа))= \'2{/ш)/

Рассмотрены обобщенные параметры, которые учитывают не только динамические нагрузки и вибрацию, но и диссипативные и жесткостные характеристики как виброизоляторов, так и отдельных вибрирующих элементов конструкции. В общем виде излучаемая в основание кузова любым вибрирующим механизмом мощность 1УИ представляет собой скалярное произведение векторных сил I) и виброскорости I)

'г __

IVи = } {/•■(£,/><5,/У&Л

'1 л"

где 5 - общая площадь контакта механизма с опорными и неопорными связями; / - время работы механизма.

Далее рассмотрены каналы передачи шума в подвижном объекте, и классифицированы основные источники внутреннего шума. Рассматривается вибрация кузова и кабины при неподвижном ПНО, а также вибрационные системы с периодическим характером возбуждения. К возбудителям вибрации с периодическим характером возбуждения относится двигатель и трансмиссия. Описываются вибрационные характеристики различных типов двигателей и приводится математическая модель свободных колебаний силового агрегата. Уравнение собственных колебаний силового агрегата в векторной записи

Мд + Ад = О

где <7 - обобщенная координата; М - матрица инерционных коэффициентов; А -матрица, элементами которой служат жесткости опор силового агрегата. Расчетное определение динамических сил, передаваемых через опорные связи, позволяет, с одной стороны, оценить вибронагруженность ПНО, вызываемую работающим двигателем, с другой определить действительный уровень шума с учетом тех возбуждений, которые передаются через подвеску силового агрегата.

Сам двигатель, рассматриваемый как возбудитель вибрации представляет собой сложный ансамбль разнородных по конструктивному и функциональному содержанию технических устройств и систем. Общая силовая характеристика рядного двигателя внутреннего сгорания, имеющего г цилиндров, описывается совокупностью 2 функций <$>1{а)), соответствующих отдельным кривошипам коленчатого вала двигателя. Аргумент а1 определяется в виде а] - а]() + <р!, _/' = !,-, где а](] = а, 0 - , аг (р] - циклическая и динамическая составляющие угла поворота /-го кривошипа; - угол поворота коленчатого вала между вспышками в]-м и первом цилиндрах.

Изменения силовых характеристик цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС) во времени представлено в виде ряда Фурье. Ниже приведены компоненты амплитудного и фазового спектров ряда Фурье силовой характеристики одного цилиндра ДВС:

где с, - составляющая амплитудного спектра; - составляющая фазового спектра; - угол поворота коленчатого вала.

В третьем разделе описаны методы и средства измерения шума и вибрации ПНО. Показано, как вибрация силового агрегата оказывает влияние на виброакустические процессы ПНО в звуковом диапазоне частот. Изучение вибраций производится на примере широко используемых в России силовых агрегатов ЗИЛ-130, ЗМЭ-53, ЗИЛ-645, ЯМЗ-238. Показаны характерные вибрации

/ \

для различных типов двигателей: Р-4, Р-5, Р-6, У4-90°, У6-900, У8-90°, У10-90°, VI2-90°. Рассмотрены изменения состава спектра виброускорений силовых агрегатов, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и других факторов.

Для изучения шумовых свойств сложных конструкций, какими является ПНО, предложено использовать стенд, структура которого приведена на рис. 4.

Рис. 4. Стенд для измерения виброакустических характеристик ПНО.

В систему входит: 1 - электродинамический возбудитель вибрации; 2 -датчик силы; 3 - акселерометр; 4 - измерительный усилитель; 5 - 1/3-октавный анализатор; 6 - микрофон; 7 - усилитель мощности; 8 - звуковой генератор; 9 -логарифмический самописец (регистрирующее устройство); 10 - фазометр; 11 -самописец (регистрирующее устройство).

При определении динамических характеристик усилие (вибрация), создаваемая электродинамическим возбудителем 7, передается через датчик силы 2 на кузов, вибрация которого воспринимается акселерометром 3 После усиления сигнал с усилителя 4 через анализатор 5 подается на самописец 9 Сигнал с датчика силы 2 (акселерометра 3) используется в системе обратной связи для поддержания заданного значения силы (вибрации). При испытаниях с постоянным значением силы фазовый угол между опорным сигналом (силой) и виброскоростью измеряется с помощью фазометра 10 и записывается самописцем II, Если в системе обратной связи поддерживать постоянным значение не динамической силы, а виброскорости, то сигнал датчика силы будет пропорциональным модулю механического импеданса. Акустические характеристики кузова определяют, используя микрофон 6 и анализатор 5.

Рассмотрены применяемые в стенде датчики: датчики силы и акселерометры. Указаны уравнения, описывающие свойства датчиков и подробности их применения.

Для воспроизведения на стенде вибрации с заданными статистическими характеристиками разработана методика создания широкополосной вибрации.

Поскольку в качестве заданных статистических характеристик используются результаты обработки реальных вибраций, испытания случайной вибрацией наиболее точно воспроизводят реальные вибрационные характеристики изделия.

Для генерации случайной широкополосной вибрации в работе использован алгоритм генерирования случайных процессов основанный на разложении Райса-Пирсона:

м

х(кМ) = £ /}(;'А«)со5[/Д(иМ/ + <р(/Л&>)], к = О,..., N -1.

1=0

где Асо - шаг квантования по частоте; А/ - шаг квантования по времени; М -число гармоник; А - амплитуда, определяющаяся требуемой спектральной плотностью

Ат) = ,

где (р^Асо) - случайная фаза, равномерно распределенная в диапазоне [- л,я\.

Для ускорения вычислений предложено применить алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ). Поскольку для вычисления х(кА/) необходим переход из частотной области Бхх (а>) во временную, предложено использовать быстрое обратное преобразование (БОПФ). Число отсчетов сигнала во временной области, подвергаемого БПФ, или число коэффициентов Фурье, над которыми выполняется БОПФ, должно быть 2р, где р - целое число. При исследовании шума ПНО достаточно принять /У=1024, ординат, М-512 гармоник.

Разработан метод измерения характеристик нестационарных процессов. Так как шум подвижного объекта можно представить состоящим из нескольких составляющих: шум двигателя, шум трансмиссии и шум, создаваемый взаимодействием многочисленного бортового оборудования, панелями кузова и т.д., исследование характеристик каждого из компонентов шума требует индивидуального подхода. В целом, шум ПНО является негауссовским процессом, а следовательно, может быть описан той или иной феноменологической моделью, представляющей сложный процесс сформированным из простых процессов, таких как стационарный гауссовский шум и детерминированные функции с постоянными или случайными параметрами. Анализ характеристик процесса проводился в смежных полосах частот с целью выявления и отображения изменения статистических свойств с частотой.

Четвертый раздел содержит реализацию акустического информационного подобия наземного объекта в тренажерах на основе применения разработанных методов изучения шума ПНО. При моделировании информационно-измерительной системы, имитирующей шум ПНО, одним из важных аспектов является управление двигателем, нагрузкой силовой установки и скоростью движения ПНО. Поскольку в реальных ПНО управление производится с помощью манипуляции педалью сцепления, перемещения педали газа (акселерометра) и переключения скоростей (выбор передачи), в работе построены модели этих органов управления.

В работе предложено аппроксимировать кривую спектра шума реального ПНО кусочно-линейной характеристикой имеющей подъем в местах, определенных частотами, создаваемыми работающей силовой установкой и дорогой. Установлена зависимость местоположения этих подъемов от числа оборотов двигателя, выбранной передачи, вида дороги и скорости движения ПНО по дороге.

Вследствие того, что кривая спектра шума имеет максимумы, предложено генерировать акустический фон с характерными частотами, которые зависят от основных тонов шума ПНО, напрямую зависящих от нагрузки на двигатель и скорости движения, а косвенно от выбранного передаточного числа, положения педали акселератора и угла тангажа. Отмечено, что при увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, характерные частоты смешаются в сторону высокочастотной области спею ра.

В качестве исходного сигнала предлагается использовать сигнал с генератора белого шума. Белый шум является стационарным случайным процессом х(1') с постоянной спектральной плотностью - сГ, равной дисперсии значений х(г). Другими словами, все спектральные составляющие белого шума имеют одинаковую энергию, и это свойство белого шума используется в дальнейшем.

Преобразование Фурье последовательности Х(т), соответствующей сигналу с генератора белого шума*(0, будет иметь вид

Сг(*)=— я"™, к = 0 1 N-1-

N т*0

Коэффициенты Фурье для некоторого установившееся состояние Иу Имеет вид:

1 Л ->

С1(к)=—Ух(т)И'ы, к = 0,1, ,N-1-N т=о

где У(т) - сигнала шума реального ПНО в некотором установившемся режиме 3,.

Тогда последовательность, полученная в результате их корреляции, будет определяться по следующему выражению:

I " |

2(т)= — £*(/) У(т + 1), т = 0,1, ■

N ыи

Показано, что последовательность {УЛт)} может быть вычислена при помощи алгоритма БПФ в соответствии со схемой, показанной на рис. 5.

ОБПФ

^ {г (*)}-► {¿(т)}

Рис. 5. Схема алгоритма вычисления корреляционной последовательности

м

БПФ

{х(1)\ -{с,ах

БПФ

(ПО!

У

Полученная последовательность ¿(т) будет соответствовать моделируемому шуму ПНО.

Рис. 6. Структурная схема информационно-измерительной системы формирования шума ПНО

Структурная схема информационно - измерительной системы обеспечения информационного акустического подобия представлена на рис. 6.

Система функционирует следующим образом. Воздействие оператора на органы управления формируют посредством сенсорной системой сигналы, передающиеся в следующие виртуальные объекты: виртуальный двигатель, виртуальная трансмиссия, виртуальный ПНО. На управляемы фильтр подается сигнал с генератора белого шум, и сигналы с виртуальных объектов, являющиеся входными параметрами для моделирования шума ПНО. Предусмотрены следующие входные параметры:

частота вращения коленчатого вала двигателя; положение сцепления;

выбранное передаточное число коробки передать (выбранная скорость); скорость движения ПНО;

угол тангажа (применяется для расчета нагрузки на двигатель); дорожные условия (задаются инструктором).

Проектирование современных информационно-измерительной и управляющей систем тренажера предполагает использование цифровых ЭВМ в качестве средства для обработки сигналов сенсорной системы и выработки акустической картины функционирования подвижного объекта. Общая функциональная схема включения ЭВМ в информационно-измерительную систему приведена на рис. 7, где выделено лишь конечное устройство воспроизведения шума ПНО - индивидуальный громкоговоритель переговорного устройства.

CPU RAM 1 ROM —г-7" \ ^

г тг тг

INTERNAL INTERFACE BUS

АЕ >с "h DA г—-"" С V, IN т

L— , i

< ' ' ' Г' Г ,

А • г 1 ' РМ s; о т _ il S2j f

Рис. 7. Включение цифровой ЭВМ в контур управления информационно-измерительной системы тренажера

На рис. 8. приняты следующие обозначения: CPU - центральный процессор; RAM и ROM - оперативное и постоянное запоминающие устройства; CPU - центральный процессор; INT - контроллер прерываний; ADC - контроллеры аналого-цифровых преобразователей; DAC - контроллеры цифро-аналоговых преобразователей; S1 - резистивные преобразователи; S2 - контактные преобразователи; Т - индивидуальный громкоговоритель переговорного устройства; РМО - рабочее место оператора.

Система функционирует следующим образом. Воздействие оператора на органы управления формирует, посредством резистивных преобразователей S1 и контактных преобразователей S2 сигналы, передающиеся через аналогово-цифровой преобразователь ADC в ЭВМ. В ЭВМ, на основе математического аппарата изложенного в данной работе, формируется в цифровом виде сигнал шума ПНО. Этот сигнал, посредством цифро-аналогового преобразователя DAC и последующего усиления передается в индивидуальный громкоговоритель переговорного устройства обучающегося (оператора).

В процессе обучения параметры учебно-тренировочной задачи могут быть скорректированы в зависимости от состояний некоторых резистивных S1 и контактных S2 преобразователей.

Особенность современной реализации тренажера заключается в том, что вся обработка информации производится исключительно с помощью ЭВМ. Аппаратная часть осуществляет только преобразование неэлектрических измеряемых параметров, например перемещения органов управления, в электрический сигнал (датчики) и электрического сигнала в неэлектрические величины, на-

пример в звук в переговорном устройстве. Поэтому методы логической обработки сигналов с помощью ЭВМ оказывают существенное влияние на достижение информационного подобия, что должно учитываться при проектировании.

Далее в работе определены условия безошибочной дискретизации сигнала, а также зависимость, описывающая приращение коэффициента подобия для случаев:

реального сигнала (с бесконечной шириной спектра), идеального мультипликативного дискретизатора и идеального восстанавливающего фильтра;

реального сигнала, идеального мультипликативного дискретизатора и реального восстанавливающего фильтра (например, передаточной функции подвижной платформы);

реального сигнала, реального мультипликативного дискретизатора и реального восстанавливающего фильтра.

Приведена структурная схема подсистема имитации связи и детально рассмотрена ее практическая реализация. Предложена схема совмещения системы имитации связи с системой генерации шумовой картины ПНО.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В диссертации решена научно-техническая задача, имеющая важное народно-хозяйственное значение, и заключающаяся в разработке подхода к проектированию тренажеров, как физических моделей реальных объектов, в которых реализованы принципы статического, динамического и информационного подобия.

В целом по работе можно сделать следующие выводы.

1. Разработана информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона.

2. Получены критерии для оценки информационного подобия реального ПНО и тренажерной системы.

3. Разработана структурная схема стенда для изучения шумовых характеристик сложных конструкций, какими является ПНО. Для воспроизведения на стенде вибрации с заданными статистическими характеристиками разработана методика создания широкополосной вибрации.

4. Разработан метод измерения характеристик нестационарных процессов. Нестационарный процесс описывается моделью, представляющей сложный процесс сформированным из простых процессов, таких как стационарный гаус-совский шум и детерминированные функции с постоянными или случайными параметрами. Анализ характеристик процесса проводился в смежных полосах частот с целью выявления и отображения изменения статистических свойств с частотой.

5. Классифицированы каналы передачи шума и основные источники внутреннего шума ПНО. Разработаны комплекс математических моделей, связывающих динамические нагрузки, вибрации и шум ПНО. Произведен частотный анализ колебаний ПНО, возмущаемых профилем дороги. Установлена

связь между спектральными характеристиками акустического шума и режимами функционирования ПНО.

6. Разработана методика генерации шума подвижного объекта на основе фильтрации белого шума. Разработана структурная схема информационно - измерительной системы обеспечения информационного акустического подобия в тренажере ПНО. Предложена схема совмещения системы имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования ПНО.

7. Разработанные в диссертации методы апробированы путем использования при проектировании реальных тренажерных систем, на предприятии ОАО "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения".

Публикации по теме диссертации

1. Курочкин С.А., Чугреев A.A. Выделение полезного сигнала при моделировании акустического шума объектов // Проблемы специального машиностроения. Вып. 6. Т. 2. -Тула: ТулГУ, 2003. - С. 65 - 68

2. Ларкин Е.В., Чугреев A.A. Шумы аппаратуры // Известия ТулГУ. Сер. Вычислительная техника. Автоматика. Управление. Т. 4. Вып. 3. Управление. Тула: ТулГУ, 2002. - С. 117 - 129.

3. Ткач В.П., Чугреев A.A. Моделирование шумов двигателя и трансмиссии в тренажерах подвижных объектов // «Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Том 1. Вып. 2. Системы управления. - Тула: ТулГУ, 2005. - С. 47-49

4. Чугреев A.A. Анализ сигналов с помощью вейвлетов Хаара и Добеши // Приборы и управление. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 87 - 93.

5. Чугреев A.A. Дисбаланс ротора // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 57 - 65.

6. Чугреев A.A. Имитация шумового фона подвижного наземного объекта // Приборы и управление. Вып. 3. - Тула: ТулГУ, 2005. - С. 187 - 190.

7. Чугреев A.A. Информационное подобие акустической картины в тренажере ПНО // Приборы и управление. Вып. 3. - Тула: ТулГУ, 2005. - С. 190 -194.

8. Чугреев A.A. Использование характеристик виброакустических процессов в диагностических целях // Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Вып. 1. Т. 1. Системы управления. - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 159 - 166.

9. Чугреев A.A. Моделирование звука двигателя внутреннего сгорания при его имитации в тренажерах // Приборы и управление: Сборник статей молодых ученых ТулГУ. - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 123 -127.

10. Чугреев A.A. Система виброакустической диагностики // Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника Информационные технологии Системы управления. Вып. 4. Том 3: Системы управления. - Тула: ТулГУ, 2003. - С.: 95 - 103.

11 Чугреев A.A., Курочкин С А. Формирование вибраций за счет дисбаланса ротора // Приборы и управление. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 93 - 96.

12. Чугреев A.A., Луцков Ю.И. Конвертор звуковых файлов // XIX научная сессия, посвященная Дню радио. - Тула: ТулГУ, 2002; - С. 51.

13. Чугреев В.А. Измерение шума бытовой аппаратуры // Известия ТулГУ. Серия: "Проблемы специального машиностроения", ч. 2. - Тула: ТулГУ, 2002.-С. 111-115.

táfüж OZl 4*'BdM-L

¿1 oio*nao4<Y. |г,c',,l 4 1 OOOOOi .,1\\1\ИИК> UNlilN ООО

У OIü П'К^МЦ }

£ И n 90

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДОБИЯ 11 В ТРЕНАЖЕРНЫХ КОМПЛЕКСАХ

1.0. Введение

1.1. Тренажеры как измерительно-информационные системы

1.1.1. Обобщенная структура тренажеров

1.1.2. Классификация тренажеров

1.2. Подобие тренажеров реальным подвижным наземным объектам 25 1.2.1. Типы подобия тренажеров и ПНО ф 1.2.2. Статическое подобие в тренажерах

1.2.3. Динамическое подобие

1.2.4. Информационное подобие в тренажерах

1.3 Особенности восприятия звука человеком

1.4 Структура и задачи, решаемые подсистемой имитации связи с 46 операторами

1.5 Принципы проектирования измерительно-информационных 50 управляющих систем тренажеров, формирующих звуковое информационное подобие

1.6 Выводы

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ШУМА ЭЛЕМЕНТОВ ПНО

2.0 Введение

2.1. Связь между динамическими нагрузками, вибрацией и шумом в 60 кузове

2.2 Передаточная функция и передаваемая вибрационная мощность

2.4 Вибрация кузова и кабины при неподвижном ПНО 67 ^ 2.3 Вибрационные системы с периодическим характером возбуждения

2.5 Расчет вибрации силового агрегата, вызываемой работой двигателя

2.6 Анализ связности свободных колебаний силового агрегата

2.7 Возмущающие воздействия, вызываемые работой двигателя

2.8 Рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания

2.5. Модель колебаний ПНО, возбуждаемых дорожным покрытием

2.6. Частотный анализ колебаний ПНО, возмущаемых профилем 105 дороги

2.7 Выводы

3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА И ВИБРАЦИИ ПНО

3.0 Введение

3.1 Экспериментальные исследования шума и вибрации 110 Ш 3.2 Стенд для измерения виброакустических характеристик ПНО

3.3 Методика создания широкополосной вибрации

3.4 Измерение характеристик нестационарных процессов

3.5 Особенности измерения шума ПНО

3.6 Выводы

4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДОБИЯ ШУМА 139 НАЗЕМНОГО ОБЪЕКТА В ТРЕНАЖЕРАХ

4.0 Введение

4.1. Моделирование измерительно-информационной системы, имити- 140 рующей шум ПНО

4.1.1. Моделирование переключения скоростей

4.1.2. Моделирование сцепления

4.1.3. Моделирование двигательной установки и трансмиссии 144 4.2 Имитация шума ПНО 147 4.3. Обеспечение условий обработки сигналов в тренажере

4.3.1. Увеличение критерия подобия, вызываемое низкой частотой 160 дискретизации

4.3.2. Увеличение критерия подобия, вызываемое реальным 163 восстанавливающим фильтром

4.3.3. Увеличение критерия подобия от мультипликативного 163 ^ дискретизатора с реальной дискретизирующей функцией

4.3.4. Увеличение критерия подобия, вызванное квантованием 165 сигналов сенсорной системы

4.4. Система имитации связи ПНО

4.4.1 Способы построения подсистемы имитации связи в 168 тренажерных системах

4.4.2 Унифицированный канал имитации связи

4.4.3 Обобщенная структура подсистемы имитации связи и ее 177 функционирование

• 4.5. Выводы

Актуальность темы. Учебно-тренировочные средства нашли свое при-& менение во многих отраслях. Их использование обеспечивает доступность, наглядность, а также позволяет сократить время на подготовку специалистов. Современные подвижные наземные объекты (ПНО) характеризуются весьма сложной процедурой управления, и, по мнению экспертов, в будущем специалист не сможет овладевать всеми вновь создаваемыми системами без применения учебно-тренировочных средств. Кроме этого, применение тренажеров обеспечивает экономию, т.к. стоимость обучения на полигонах с применением реальных образцов техники значительно превышает стоимость обучения с применением тренажеров, а неизбежные при обучении аварии и необходимость I многократного повторения упражнений приводят к ускоренному износу техники.

Развитие рыночной экономики предопределило жесткую конкуренцию на рынке, что привело к постоянному обновлению оборудования и связанную с этим процессом проблему подготовки и переподготовки кадров. Поэтому в условиях рыночных отношений остро стоит проблема повышения уровня профессионализма при существенном сокращении времени и стоимости его подготовки. Ь

Применение тренажеров в военном деле в целом трудно переоценить. Ведь стоимость реального обучения на полигонах и цена современных боеприпасов достигают десятков и сотен тысяч долларов за единицу. Неизбежные при обучении аварии и необходимость многократного повторения упражнений приводят к ускоренному износу техники.

Тем самым, тренажеры, как устройства, представляющие физические модели реальных объектов, приобрели важнейшее значение для качественной подготовки специалистов. Степень статического, динамического и информационного подобия тренажеров реальным объектам определяет эффективность их I применения при подготовке кадров. Любой тренажер, как объект инженерной разработки и последующего промышленного производства, представляют собой достаточно сложную измерительно-информационную и управляющую систему, проблемы целенаправленного проектирования которой решены далеко не полностью. В частности не решена проблема имитации адекватного акустического фона, имеющего место при функционировании реального подвижного объекта при воздействии на тренажер человека-оператора через информационно-измерительную систему и имитаторы органов управления. Все это объясняет необходимость и актуальность исследований, проведенных в диссертации.

Таким образом, объектом исследования диссертационной работы являются информационно-измерительные системы тренажеров, формирующие акустический фон и обеспечивающие в совокупности с управляющей системой информационное подобие моделируемым подвижным наземным объектам.

Следует отметить, что методы достижения подобия, разработанные в диссертации для ПНО, могут быть применены для разработки тренажерных систем другого назначения, например, тренажеров летательных аппаратов, железнодорожного или морского транспорта, следовательно, объект исследования может быть расширен до класса объектов.

Предметом исследования диссертационной работы являются характеристики тренажеров как физических моделей, обеспечивающие информационное подобие реальным объектам.

Общими вопросами теории подобия занимались П.М. Алабужев, В.Б. Ге-ронимус, В.А.Веников, Г.В. Веников, М.В. Кирпичев, М.А. Мамонтов, JLM. Минкевич, Б.М. Шелоховцев и др. Вопросы обеспечения подобия в тренажерных комплексах за счет измерительно-информационных систем разрабатывали А.С. Бабенко, В.А. Боднер, Р.А. Закиров, B.C. Шукшунов, и др. Психологическими аспектами подобия занимались В.Ф. Венда, B.C. Зайцев и др. Вопросами изучения шумовых характеристик ПНО занимались B.J1. Вейц, М.Д. Генкин, С.А. Воронцов, А.Е. Кочура, В.Е. Тольский и др.

Из всех существующих подходов к разработке тренажеров наиболее продуктивным представляется подход, основанный на аналитических методах математического моделирования процессов в них, что позволяет целенаправленно планировать будущие свойства разрабатываемой динамической системы.

Для этого в диссертации использованы: теория подобия, теоретическая механика, теория управления, теория случайных процессов.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов обеспечения подобия при проектировании информационно-измерительных и управляющих систем тренажеров как физических моделей ПНО.

Задачи исследований.

1. Разработка принципов проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих звуковое информационное подобие.

2. Разработка информационной модели ПНО, с точки зрения формирования акустического фона, и обеспечивающей, в совокупности с управляющей системой, информационное подобие моделируемым подвижным наземным объектам.

3. Формулировка требований и получение критерия для оценки степени информационного подобия реального ПНО и тренажера.

4. Выделение основных источников шума подвижного объекта.

5. Разработка методики и соответствующего математического аппарата для изучения шума ПНО.

6. Получение зависимостей, связывающих параметры функционирования элементов ПНО с создаваемым ими шумом.

7. Разработка методов реализации информационного подобия, путем формирования акустического фона функционирования ПНО, имитирующего шум реального ПНО.

Научная новизна диссертации заключается в следующем.

1. Разработана информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона.

2. Сформулированы принципы проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих звуковое информационное подобие; получен критерий оценки информационного подобия.

3. Выделены основные источники шума ПНО. Построены математические модели связывающие режимы и условия функционирования ПНО с шумом ПНО.

4. Предложена информационно-измерительная система для измерения виброакустических характеристик ПНО; разработана методика измерения характеристик нестационарных процессов.

5. Разработана структурная схема информационно - измерительной системы обеспечения информационного акустического подобия в тренажере ПНО основой которой служит методика генерации шума подвижного объекта посредством фильтрации белого шума. Предложена схема совмещения системы

I имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования

ПНО.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные в диссертации методы ориентированы на использование при проектировании измерительно-информационных и управляющих систем как вновь разрабатываемых, так и модернизируемых тренажеров, что позволяет повысить уровень их информационного подобия при сокращении сроков разработки.

Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается I результатами апробаций методологии при решении практических задач разработки информационно-измерительных систем ряда тренажеров подвижных наземных объектов.

Положения, выносимые на защиту.

Информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона.

2. Принципы проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих звуковое информационное подобие; получение критерия оценки информационного подобия.

3. Основные источники шума ПНО. Математические модели связывающие режимы и условия функционирования ПНО с шумом ПНО.

4. Информационно-измерительная система для измерения виброакустиче-* ских характеристик ПНО; методика измерения характеристик нестационарных процессов.

5. Структурная схема информационно - измерительной системы обеспечения информационного акустического подобия в тренажере ПНО. Схема совмещения системы имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования ПНО.

Реализация и внедрение результатов.

Предложенная в диссертации «Методика генерации акустического шума подвижного объекта» внедрена в производство ОАО "Центральное конструк-| торское бюро аппаратостроения", г.Тула.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих конференциях и семинарах.

1. 5-я Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы специального машиностроения", Тула, Тульский государственный университет, 2002 г.

2. XXI Научная сессия, посвященная Дню радио. - Тула, Тульский государственный университет, 2003.

3. 6-я Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы специального машиностроения". - Тула, Тульский государственный университет, 2003.

5. 4 Научно-техническая конференция «Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов» - Тула, Тульский государственный университет, 2004.

6. Научно-практические конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ 2003 - 2005 гг.

По теме диссертации опубликовано 13 работ, включенных в список лите-^ ратуры, в том числе: 1 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях, 12 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введе-fe> ния, четырех разделов изложенных на 170 страницах машинописного текста, заключения, списка использованной литературы из 97 наименований и приложений на 2-х листах. Основной текст включает 49 рисунков и 3 таблицы.

Во введении дана постановка задачи создания измерительно-информационных и управляющих систем тренажеров, обеспечивающих достижение требуемой степени информационного подобия.

В первом разделе сформулирован подход к проектированию тренажера как физической модели объекта, воспроизводящей его свойства, релевантные с точки зрения использования объекта для решения целевых задач. Разработан у принцип проектирования информационно-измерительных систем тренажеров, формирующих звуковое информационное подобие и получен критерий оценки информационного подобия.

Во второй главе содержит математические модели, связывающие режимы и условия функционирования ПНО с его шумом.

В третьей главе рассмотрены общие вопросы исследования шума ПНО, предложена модель стенда для исследования виброакустических характеристик ПНО и математическое обеспечение для его функционирования. * Четвертая глава содержит изложение способа формирования акустической картины ПНО на основе фильтрации белого шума для имитации ее в тренажере.

В заключении содержатся выводы по работе.

Приложение содержит акты внедрения положений диссертации в производство и в учебный процесс. И

4.5. Выводы

1. Построены модели следующих воздействий на органы управления: манипуляции педалью сцепления; перемещение педали газа (акселерометра); переключение скоростей (выбор передачи).

2. Разработана методика генерации шума ПНО на основе фильтрации белого шума.

3. Предложена структурная схема информационно-измерительной системы моделирования шума ПНО. Рассмотрено включение цифровой ЭВМ в контур управления информационно-измерительной системы тренажера.

4. Определены условия безошибочной дискретизации сигнала, а также зависимость, описывающая приращение коэффициента подобия для случаев: реального сигнала (с бесконечной шириной спектра), идеального мультипликативного дискретизатора и идеального восстанавливающего фильтра; реального сигнала, идеального мультипликативного дискретизатора и реального восстанавливающего фильтра (например, передаточной функции подвижной платформы); реального сигнала, реального мультипликативного дискретизатора и реального восстанавливающего фильтра.

5. Приведена структурная схема подсистема имитации связи. Предложена схема совмещения системы имитации связи с системой генерации шумовой картины ПНО.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом по работе можно сделать следующие выводы.

1. Разработана информационная модель ПНО, с точки зрения формирования акустического фона.

2. Получены критерии для оценки информационного подобия реального ПНО и тренажерной системы.

3. Разработана структурная схема стенда для изучения шумовых характеристик сложных конструкций, какими является ПНО. Для воспроизведения на стенде вибрации с заданными статистическими характеристиками разработана методика создания широкополосной вибрации.

4. Разработан метод измерения характеристик нестационарных процессов. Нестационарный процесс описывается моделью, представляющей сложный процесс сформированным из простых процессов, таких как стационарный гаус-совский шум и детерминированные функции с постоянными или случайными параметрами. Анализ характеристик процесса проводился в смежных полосах частот с целью выявления и отображения изменения статистических свойств с частотой.

5. Классифицированы каналы передачи шума и основные источники внутреннего шума ПНО. Разработаны комплекс математических моделей, связывающих динамические нагрузки, вибрации и шум ПНО. Произведен частотный анализ колебаний ПНО, возмущаемых профилем дороги.

6. Разработана методика генерации шума подвижного объекта на основе фильтрации белого шума. Разработана структурная схема информационно - измерительной системы обеспечения информационного акустического подобия в тренажере ПНО. Предложена схема совмещения системы имитации связи с системой имитации шумовой картины функционирования ПНО.

7. Разработанные в диссертации методы апробированы путем использования при проектировании реальных тренажерных систем, на предприятии ОАО "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения".

1. Автомобильные тренажеры / B.C. Гуслиц и др. М.: Транспорт, 1975. -97 с.

2. Алимов И.Д., Закиров Р.А. Авиационные тренажеры для летного и технического состава // Итоги науки и техники: Воздушный транспорт. М.: ВИНИТИ, 1976.-206 с.

3. Андриянов А.В., Шпак И.И. Цифровая обработка информации в измерительных приборах и системах. Минск: Вышэйшая школа, 1987. - 176 с.

4. Бобрышев Д.Н. Организация управления разработками новой техники. М.: Экономика, 1971. - 167 с.

5. Боднер В.А. Оператор и летательный аппарата. М.: Машиностроение,1976.-222 с.

6. Боднер В.А. Системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1973. - 506 с.

7. Боднер В.А., Закиров Р.А., Смирнова И.И. Авиационные тренажеры. -М.: Машиностроение, 1978. 192 с.

8. Бойко Е.И. Время реакции человека. М.: Медицина, 1964. — 440 с.

9. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977. - 239 с.

10. Ю.Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968.356 с.11 .Варламов Р.Г. Использование общей методологии моделирования в теории радиоаппаратостроения // Кибернетику на службу коммунизму: Т. 7. -М.: Энергия, 19073. - 228 - 231.

11. Вейц В.Л., Кочура А.Е., Федотов А.И. Колебательные системы машинных агрегатов. Изд-во Ленингр. ун-та, 1979. 256 с.

12. Венда В.Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации. М.: Машиностроение, 1975. - 395 с.

13. Веников В.А. Применение теории подобия и физического моделирования в электротехнике. М.: ГЭИ, 1949. - 196 с.

14. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирование. М.: * Высшая школа, 1984. - 440 с.

15. Веретенников Л.П., Потапкин А.И., Раимов М.М. Моделирование, вычислительная техника и переходные процессы в судовых электроэнергетических системах. Л.: Судостроение, 1964. - 382 с.

16. Вилкис Э.И., Майминас Е.З. Решения: теория, информация, моделирование. М.: Радио и связь, 1981. - 328 с.

17. Виттих В.А., Цыбатов В.А. Оптимизация бортовых систем сбора и обработки данных. М.: Наука, 1985. - 176 с.

18. Воронцов С.А., Гудилин А.Д. Шины и внутренний шум легкового ав-» томобиля. // Автомобильная промышленность, 1982 №11, с.22-23.

19. Вунш Г. Теория систем. М.: Сов. радио, 1978. - 288 с.

20. Гельман М.М. Аналого-цифровые преобразователи для информационно-измерительных систем. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 317 с.

21. Гольберг Л.М. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1990.-325 с.

22. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

23. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа, 1973.206 с.

24. Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. -М.: Мир, 1988.-488 с.

25. Денисов В.Г. Космонавт летает на земле. М.: Машиностроение, 1964. - 152 с.

26. Денисов В.Г., Онищенко В.Ф. Инженерная психология в авиации и космонавтике. М.: Машиностроение, 1972. - 316 с.

27. Динамическое моделирование и испытания технических систем // И.Д. Качубиевский и др. М.: Энергия, 1978. - 302 с.

28. Зайцев B.C. Системный анализ операторской деятельности. М.: Радио и связь, 1990.- 120 с.32.3акиров Р.А., Рубин В.М. Какими быть тренажерам? // Авиация и космонавтика. № 10. - 1978. - С. 46 - 47.

29. Иванов М. П., Кашинов В. В. Оптимальная частотно-временная фильтрация. М.: Радио и связь, 1996. - 258 с.

30. Иовенко О.В., Чачко А.Г. Подготовка оперативного состава с по-¥ мощью тренажеров // Теплоэнергетика. № 11.- 1973. - С. 25 - 28.

31. Каппелини В., Константинидис Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение. М.: Энергоатомиздат, 1983.

32. Кирпичев М.В. Теория подобия. М.: Изд. АН СССР, 1953. - 94 с.

33. Кирпичев М.В., Конаков П.К. Математические основы теории подобия. М.: ГЭИ, 1949.-87 с.

34. Клайн Д.С. Подобие и приближенные методы. М.: Мир, 1968. - 302 с.

35. Колебания силового агрегата автомобиля / В.Е. Тольский и др. М.: Машиностроение, 1979, 272 с.

36. Кондратенко Г.С. Прикладные модели управления случайными процессами. М.: Машиностроение, 1993. - 224 с.

37. Копылов И.П., Мамедов Ф.А., Беспалов В.Я. Математическое моделирование асинхронных машин. М.: Энергия, 1969. - 97 с.

38. Котик М.А. Краткий курс инженерной психологии. Таллинн: Валгус, 1971.-292 с.

39. Котик М.А. Саморегуляция человека-оператора. Таллинн: Валгус, 1971.- 164 с.

40. Коутс Д., Влейминк И. Интерфейс "Человек-компьютер". М.: Мир,1990.-501 с.

41. Краснощекое П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. М.:1. Изд-во МГУ, 1983. 264 с.

42. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и иханалитическое конструирование. М.: Наука, 1973. - 558 с.

43. Краус М., Вошни Э. Измерительные информационные системы. — М.: Мир, 1975.-312. с.

44. Курочкин С.А., Чугреев А.А. Выделение полезного сигнала при моделировании акустического шума объектов // Проблемы специального машиностроения. Вып. 6. Т. 2. Тула: ТулГУ, 2003. - С. 65 - 68.

45. Курочкин С.А., Чугреев А.А. Выделение полезного сигнала при моделировании акустического шума объектов // Проблемы специального машино1. строения. Вып. 6. Т. 2. -Тула: ТулГУ, 2003. С. 65 - 68

46. Ларкин Е.В., Чугреев А.А. Шумы аппаратуры // Известия ТулГУ. Сер. Вычислительная техника. Автоматика. Управление. Т. 4. Вып. 3. Управление. Тула: ТулГУ, 2002. С. 117 - 129.

47. Леонтьев А.Н., Кринчик Е.П. Переработка информации человеком в ситуации выбора // Инженерная психология. М.: МГУ, 1964. - с. 295 - 325.

48. Ломов Б.Ф. Человек и техника. М.: Советское радио, 1966. - 464 с.

49. Луканин В.Н. Шум автотракторных деталей. М.: Машиностроение, 1971,271 с.

50. Мамонтов М.А. Аналогичность. М.: Изд-во МО СССР, 1971. - 60 с.

51. Марасанов В.В. Модели связи человека с внешней средой. Кишинев.: Штиница, 1982.- 183 с.

52. Медведев С.С. О некоторых закономерностях в работе оператора // Автоматика и телемеханика. 1956. - Т. 17. - № 11. - С. 985 - 999.

53. Мельник А.А. Тренажеры для обучения водителей. Киев: Техника, 1973.- 140 с.

54. Месарович М., Такахара Л. Общая теория систем: математические основы. М.: Мир, 1978. - 312 с.

55. Методы инженерно-психологических исследований в авиации // Ред. Ю.П. Доброленского. М.: Машиностроение, 1975. - 280 с.

56. Моделирование в тренажерных системах // Сб. Ин-та проблем модели* рования в энергетике АН УССР. Киев: Наукова Думка, 1990. - 156 с.

57. Мозжечков В.А. Моделирование технических систем. Тула: ТулГТУ, 1992.-96 с.

58. Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний. М.: Машиностроение, 1972.-368 с.

59. Натурный эксперимент // Н.И. Баклашов и др. М.: Радио и связь, 1982.-300 с.

60. Новик И.Б. О моделировании сложных систем. М.: Мысль, 1965.325 с.

61. Осипов Г.Л. и др. Измерение шума машин и оборудования. — М.: Изд.

62. Комитета стандартов, 1968, 146 с.

63. Подчуфаров Ю.Б. Физико-математическое моделирование систем управления и комплексов. М.: Физматгиз, 2002. - 168 с.

64. Попов Т.П. Инженерная психология в радиолокации. М.: Советское радио, 1971. - 186 с.

65. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М: Мир, 1978.

66. Рабинер Л.Р., Гоулд В. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.

67. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля и его колебания. М.: Машгиз, 1960.-257 с.

68. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. М.: Наука, 1981.-447 с.

69. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машиностроение, 1972. - 192 с.

70. Сильвестров Д.С. Полумарковские процессы с дискретным множеством состояний. М.: Сов. радио, 1980. - 272 с.

71. Сипайлов Г.А., Лоос А.В. Математическое моделирование сложных машин. М.: Высшая школа, 1980. - 175 с.

72. Теория подобия и размерностей: Моделирование /П.М. Алабужев и др. М.: Высшая школа, 1068. - 208 с.

73. Ткач В.П., Чугреев А.А. Моделирование шумов двигателя и трансмиссии в тренажерах подвижных объектов // «Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Том 1. Вып. 2. Системы управления. Тула: ТулГУ, 2005.

74. Тольский В.Е. Виброакустика автомобиля. М.: Машиностроение, 1988- 144 с.

75. Топчеев Ю.И., Потемкин В.Г., Иваненко В.Г. Системы стабилизации. -М.: Машиностроение, 1974. 247 с.

76. Тренажерные системы / В.Е.Шукшунов, Ю.А. Абакулов, В.Н. Григорьев и др. М.: Машиностроение, 1981. - 256 с.

77. Тренажеры и имитаторы ВМФ / В.Ю. Ралль и др. М.: Воениздат, 1969.-215 с.

78. Фрейдзон И.Р., Филиппов Л.Г. Математические модели в судовых обучающих комплексах. Л.: Судостроение, 1972. - 350 с.

79. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Недра, 1987.

80. Человеческий фактор: Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов / Т. 3. Д. Холдинг и др. М.: Мир, 1991.- 302 с.

81. Чугреев А.А. Анализ сигналов с помощью вейвлетов Хаара и Добеши // Приборы и управление. Тула: ТулГУ, 2003. - С. 87-93.

82. Чугреев А.А. Дисбаланс ротора // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. Тула: ТулГУ, 2004. - С. 57 - 65.

83. Чугреев А.А. Имитация шумового фона подвижного наземного объекта // Приборы и управление. Вып. 3. Тула: ТулГУ, 2005. - С. 187 - 190.

84. Чугреев А.А. Информационное подобие акустической картины в тренажере ПНО // Приборы и управление. Вып. 3. Тула: ТулГУ, 2005. - С. 190 -194.

85. Чугреев А.А. Моделирование звука двигателя внутреннего сгорания при его имитации в тренажерах // Приборы и управление: Сборник статей молодых ученых ТулГУ. Тула: ТулГУ, 2004. С. 123 - 127.

86. Чугреев А.А. Система виброакустической диагностики // Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Вып. 4. Том 3: Системы управления. Тула: ТулГУ, 2003. С.: 95 * - 103.

87. Чугреев А.А., Курочкин С.А. Формирование вибраций за счет дисбаланса ротора // Приборы и управление. Тула: ТулГУ, 2003. - С. 93 - 96.

88. Чугреев А.А., Луцков Ю.И. Конвертор звуковых файлов // XIX научная сессия, посвященная Дню радио. Тула: ТулГУ, 2002;

89. Чугреев В.А. Измерение шума бытовой аппаратуры // Известия ТулГУ. Серия: "Проблемы специального машиностроения", ч. 2. Тула: ТулГУ, 2002. -С. 111 - 115.

90. Шаракшанд А.С., Железнов И.Г. Испытания сложных систем. М.: Высшая школа, 1974. - 180 с.

91. Штейнбух К. Автоматы и человек. М.: Советское радио, 1967. - 490 с.

92. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем. Л.: Машиностроение, 1983. - 138 с.

93. Янг С., Эллисон А. Измерение шума машин. М.: Энергоатомиздат, 1988.- 144 с.