Oscilace rychlosti a tažné síly

Zobrazit předchozí téma Zobrazit následující téma Goto down

Oscilace rychlosti a tažné síly

Příspěvek pro paashi za 7/8/2013, 08:30

Pokud jste majitelem slabšího stroje, určitě jste v ORTS zažili kmitání ukazatele rychlosti. Při podrobnějším zkoumání jste mohli objevit kmitání i u tažné síly a při pohledu na vozy docházelo i k vzájemným kmitům mezi vozy v soupravě. Důvod byl (a je) jednoduchý: už více než rok se v ORTS používá takzvaný pokročilý model adheze (advanced adhesion model), který přepočítává primárně otáčky nápravy a tažnou sílu vlaku získá až na základě výpočtu prokluzu nápravy. Tento model odpovídá známé teorii adheze, totiž že bez určitého prokluzu nápravy nelze přenést tažnou/brzdnou sílu. Díky tomu se ORTS posunul nad komerčně dostupné simulátory, blíže směrem k realitě. Bohužel, takový model pracuje s nepoměrně menší setrvačností nápravy, než je hmotnost/setrvačnost vlaku, a to znamená, že výpočet vyžaduje menší výpočtový krok (řádově jednotky milisekund). Současný výpočet probíhá v takzvaném vykreslovacím rámci, takže výpočtový krok je přímo svázaný s hodnotou FPS (rámec za sekundu). U slabších strojů není možné dosáhnout minimálního požadovaného FPS a výpočtový krok tak nepostačuje. Situace je dále komplikovaná faktem, že moment setrvačnosti se počítá na základě výkonu a hmotnosti lokomotivy. Stabilitu výpočtu ovlivňuje i velikost tažné síly a hlavně přidělený výpočetní čas. Na slabších strojích potom není výjimkou, že čtení dat z disku způsobí krátkodobě nepostřehnutelný pokles FPS a tím i obrovský výpočetní krok, který způsobí velkou chybu výpočtu, okolo které výsledky oscilují. Vidět je to např. na následujícím obrázku na zeleno-červeném grafu tažné síly (MotiveForce, všimněte si, že FPS hodnota je dost nízká - pouze 14):

Pro vyšetřování tohoto jevu je na obrázku na modrém grafu zobrazen i proces dělení výpočetního kroku. Je vidět, že při zaznamenání oscilací se počet podkroků zvyšuje, ale ani tak není možné podchytit náhodné "zaseknutí" výpočtu při čtení souborů. Pokud jste se chtěli vyhnout tomuto jevu, museli jste pokročilý model vypnout klávesami Ctrl+Alt+X a vystačit si s modelem adheze ala MSTS.
Naštěstí se podařilo ve verzi v1704 implementovat filtr, který výpočet filtruje. Jedná se o plovoucí průměr, jehož vyrovnávací paměť (počet vzorků pro výpočet průměru) lze nastavit v možnostech programu. Tento filtr totiž kromě eliminace nežádoucího kmitání způsobuje pomalejší odezvu tažné síly. Pro majitele silnějších strojů je to tedy nežádoucí jev a nastavením bufferu na 1 lze filtr "odstavit". Výsledek je uveden níže:

Můžete se tedy těšit na klidnější jezdění bez nežádoucích jevů. Chystám i výběr integrační metody a povolené odchylky výpočtu. Pro matematicky založené jsou to nastavení poměrně nezbytná.
Do budoucna se chystá oddělení fyzikálních výpočtů od vykreslování, což přinese nové možnosti a větší stabilitu výpočtu. S pevným výpočtovým krokem se potom přiblížíme tzv. real-time systémům a tedy i realitě v řídících systémech lokomotiv...
avatar
paashi

Poèet pøíspìvkù : 63
Join date : 09. 07. 13
Location : Zilina

Zobrazit informace o autorovi http://www.openrails.org

Návrat nahoru Goto down

Zobrazit předchozí téma Zobrazit následující téma Návrat nahoru

- Similar topics

 
Povolení tohoto fóra:
Nemůžete odpovídat na témata v tomto fóru