Разработка структурно-функциональной схемы тренажера, как сложной электромеханической системы
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
ность Сектор обстрела Максимальная дальность стрельбы: ОФС (3ОФ43) ОФС с ГГ (3ОФ61) УАС Краснополь По вертикали По горизонтали152 мм 47 клб. 8 в/мин от - 4о до + 68о 360о 24,7 км 29,0 км 20,0 км152 мм 47 клб. 8 в / мин от - 4о до + 68о 360о 24,7 км 29,0 км 20,0 км152 мм 52 клб. 6-8 в / мин от - 4о до + 70о 360о 30,0 км (L15A1) 41,0 км (ERFB BB)Боекомплект60 шт60 шт45 штЗаряжаниеАвтоматическое заряжание снарядов и зарядов (подача зарядов в ручную)Прицельная системаОптическая система прямой и непрямой наводкиАппаратура управления огнем1В124 Прием и передача данных, автоматизированное наведение по вертикалиАСУНО Баллистический вычислитель, автоматизированное наведение, аппаратура топопривязки и ориентирования, спутниковая навигационная система. Хранение информации не менее чем до 10 огневых задач.Артиллерийская баллистическая станцияИмеетсяТехническое сопряжение с КАУО (Комплекс Автоматического Управления Огнем) по телекодовому каналуФальцет, Капустник -СМашина -М, Фальцет -М, Капустник - СГотовность к открытию огня после получения координат цели Готовность к открытию огня на марше на уровне дивизиона2,5 мин 9 мин0,5 мин 3 минТаким образом современное самоходное артиллерийское орудие можно представить как сложную электромеханическую систему, которая состоит из подсистем. Основываясь на этом, разобьем систему на подсистемы, как для системы, так и для подсистем.
На рисунке 1.1 представлен алгоритм определения структурной сложности ЭМС.
На основе данного алгоритма в среде Mahtcad произведено решение задачи по расчету сложности трех систем 2С3М, 2С19 и 2С19М1 (в приложении А представлен расчет сложности 2С19).
Если рассматривать подсистему как отдельную, неразделимую структуру, то ее сложность определиться выражением:
(1.1)
где - коэффициент влияния изменения на сложность -й подсистемы;
- коэффициент неоднородности состава -й подсистемы,
;(1.2)
- коэффициент однородности -й подсистемы;
(1.3)
где - коэффициент, учитывающий соотношение числа ребер неориентированного графа с максимально возможным;
- количество вершин графа или число элементов -й подсистемы;
- количество ребер графа или число связей в -й подсистеме;
- энтропийные меры разнообразия связей и степеней вершин -й подсистемы.
Исходным предположением для определения энтропийных оценок является то, что, построив граф подсистемы, необходимо полностью абстрагироваться от физического содержания и попытаться получить максимум информации непосредственно из структуры подсистемы.
Для определения числа типов элементов и количества элементов каждого типа, требуется определить структурный ранг каждого элемента. Данная характеристика позволяет распределить элементы в порядке их значимости, которая определяется здесь только числом и направлением связей данного элемента с другим. Для вычисления структурного ранга воспользуемся приближенной формулой:
(1.4)
где - элементы матрицы смежности, возведенной в степень .
Матрица смежности для неориентированного графа имеет вид:
Таким образом, элементы с равными рангами и будут иметь одинаковый структурный тип.
Кроме того, число типов связей t определится числом типов элементов, а количество связей каждого типа - суммой связей от всех элементов этого типа. Тогда
(1.5)
где .
Для определения энтропийной меры разнообразия степеней вершин используем действительные степени вершин , которые для каждого элемента находятся как число ребер, инцидентных данному элементу. Одинаковые и составляют тип элементов. Число типов определяется как величина . Тогда можно записать
(1.6)
где .
Оценка структурной сложности образца учитывает сложность структуры самого образца и составляющих его подсистем. Поэтому, для каждого образца необходимо определить параметры и .
Можно записать
где - количество подсистем образца;
- количество связей между подсистемами;
- энтропийные меры разнообразия связей и степеней вершин системы;
.(1.7)
Коэффициент однородности системы можно определить по формуле:
(1.8)
где - вес сложности каждой подсистемы;
На основе данного алгоритма в среде Mahtcad произведено решение задачи по расчету сложности трех систем 2С3М, 2С19 и 2С19М1 (в приложении 1 представлен расчет сложности 2С19). Результаты представлены в таблице 1.2.
Анализ полученных данных показал, что современные образцы электромеханических систем, т.е. артиллерийского вооружения, с повышением автоматизации становятся сложнее в структуре, что повлечет за собой увеличение времени подготовки специалистов. В тоже время, при неизменном показателе времени обучения снизится качественная составляющая специалиста артиллериста.
Таблица 1.2 - Расчет сложности структуры образцов САО
Показатели сложности2С3М2С192С19М1Гаубица 2А33Прицел ПГ-4БоеукладкаТранспортерЭлектрооборудованиеМеханизм поворота башниСистема 2Э24Гаубица 2А64Система управления наведением 1П122Прицельный комплекс 1П22Приводы наведения 2Э46Система питания боеприпасамиЭлектрооборудованиеАСУНО0,160,680,410,560,180,390,560,310,280,590,540,410,54120,735,458,435,399,907,288,7516,3611,1611,8610,199,9416,876,360,310,080,130,080,020,110,130,210,150,160,130,130,220