Устройство для автоматического вождения самоходных агрегатов

Устройство для автоматического вождения самоходных агрегатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскид

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 160781 (21) 3339581/30-3.5 с присоединением заявки ¹= (23) Приоритет(И) М. Кп.з

A 0l В 69/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

РЦ УДК 6з1. з11 (088. 8) Опубликовано 070383 Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 07.0383 (71) Заявитель

Трудового Красного Знамени научно-исследователь@кого тракторного института (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ

САМОХОДНЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а.имен. но к устройствам для автоматического вождения самоходных агрегатов.

Известно устройство для автоматического .вождения самоходных агрегатов,.содержащее чувствительный элемент., сумматор, преобразователь сигнала, исполнительный механизм и ана-. лог самоходного агрегата 1).

Недостатком этого устройства яв- ляется. неустойчивость системы авто-. матического вождения, обусловленная слабой помехозащищенностью от возю мущений в виде несимметрии и пере-. менного характера крюковой: нагрузки, склонов, микрорельефа

Цель изобретения — обеспечение ус тойчивости по возмущениям и повышение качества автоматического вождения в прямолинейном направлении.

Цель достигается тем. что устрой-. ство снабжено подключенными к аналогу самоходного агрегата сумматором центрирования и вычислителем текущего значения входного сигнала, при этом последний выполнен в виде квантователя, блоков текущего усреднения, блоков сдвига и сумматора усреднейия,пРи чем выход исполнительного механизма подключен к входу квантователя и к первому входу сумматора центрирования, второй вход которого соединен с выходом сумматора усреднения, а входы последнего связаны с выходами блоков текущего усреднения, первые входы которых соединены с выходом исполнительного механизма, второй вход первого блока текущего усреднения связан с выходом квантователя, а вторые входы других блоков текущего усреднения через блоки сдвига — с квантователем.

На чертеже приведена блок-схема устройства для автоматического вождения самоходных агрегатов.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор преобразо° вателя 2, преобразователь сигнала 3, исполнительный механизм 4,самоходный агрегат 5, аналог 6 самоходного агрегата, сумматор 7 центрирования и вычислитель влекущего среднего значения входного сигнала, имеющий кван25 тователь 8, блоки 9 текущего усред нения, блоки 10 сдвИГа, сумматор 11 усреднения. . Устройство для автоматического вождения самоходного агрегата работает следующим образом.

1001879

Сигнал рассогласования между заданной и действител .-ной траекторией копирующей точки агрегата, вырабатываемый чувствительным элементом 1, через сумматор преобразователя 2 поступает на преобразователь 3, где усиливается и преобразуется в соответствии с требуемым алгоритмом управления в упранляющий сигнал, который воздействует на исполнительный механизм 4. Уп" авляющие ноздействия 10 исполнительного механизма 4 обеспечивают поворот самоходного агрега- та 5 в заданном направлении, изменяя траекторию движения копирующей точки, приближая ее к заданной траекто- 15 рии.

Таким образом, загьгкается контур слежения за заданной траекторией, задаваемой базовой линией в виде следа предыдущего прохода на местности

Одновременно управляющее воздейст вие исполнительного механизма 4 поступает на сумматор 7 центрирования, где из него вычитается текущее среднее значение этого сигнала,формируе- 25 мое следующим образом. Сигнал исполнительного механизма 4 запускает .квантователь 8 (например, квантующий генератор), который тактирует работу блоков 9 текущего усреднения через их вторые входы так, что н равностоящие моменты времени t блоки 9 сбрасывают1 ся в ноль.

Все блоки 9 идентичны, поступающий на их первые входы сигнал с выхода исполнительного механизма 4 усредняется по формуле:

В момент квантования оценки п „„ на ннходах блоков 9 равны нулю, что вносит большую погрешность. Поэтому моменты обнуления (моменты квантования) e ropoi o и последующих блоков

9 сдвинуты по времени относительно моментов обнуления пе; в >гс блока 9

65

1. 40 где: t — текущее время, 1 весовая функция>

t.,t. — данный и последующий моменты квантования, причем 1+„-С„-. где Т вЂ” интервал (период) квантования, i = о, Л, 2..., 4(4)- управляющий сигнал с выхода исполнительного механизма 4.

Таким образом, н соответствии с формулой (1) блоки 9 осуществляют равномерно-взвешенное усреднение по расширяющемуся текущему интервалу от t> до t, è образуют на своих ныходах непрерывно результат усреднения щ,(г,н темпе со входной информацией..на -Т,, -T ... -Т соотнетстненно, 1 2, и в 1й о ° ° ° где Х вЂ” число олоков 9, и= l, 2, 3...

Сдвиг по времени осуществляется блоками сднигов 10 интервалов кнантования по входному сигналу квантования. Логика работы блоков 10 такова, что первый сигнал квантования с выхода первого и остальных блоков

10 на вход второго и остальных блоков

Л

9 поступает через †„Т . т. эт начала работы всего устройства. Затем блоии 10 обиуляют второй и послелующий блоки 9 через период.Т . Таким образом, н момент обнуления одного иэ блоков 9 остальные вычисляют текущее среднее значение, уменьшая погрешность вычислений. количество блоков текущего усреднения определяется необходимой точностью вычисления оценки m

m +

С(n (2) С ныхода сумматора усреднения 11 сигнал m поступает на второй вход сумматора 7 центрирования.

Центрированный сигнал с выхода сумматора 7 поступает на вход аналога 6 тракторного агрегата, преобразуется в курсовой сигнал, и с выхода аналога б поступает на сумматор преобразователя 2, где автоматически вычитается иэ сигнала основной цепи управления и уменьшает этим реакцию всей системы на ошибки слежения что сглаживает искривление траекторий движения и повышает точность вождения по прямой линии.

Исполнение отдельных элементов устройства может быть различным. Например, чувствительный элемент 1 может быть выполнен в виде .механического копирующего устройства с измерительным элементом типа сельсин-датчика, либо фотооптического датчика; исполнительный механизм — .в виде в виде электрогидранлического или электропневматического сервопривода с измерительным элементом выходного сигнала сервопривода (датчиком обратной связи) типа сельсин-датчика, вращающегося трансформатора. В качестве сумматоров 2,7 и 11, преобразователя 3 и аналога б могут быть использованы операционные усилители аналоговых интегральных схем с резисторами и конденсаторами в обратной снязи. На этой же основе могут быть выполнены блоки 9,10 п)и использовании совместно с усилителями ком1001879

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1669/1 Тираж 719 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 параторов н управляемых ключей va базе интегральных схем.

Применение в устройстве метода автоматической компенсации среднего значения входного сигнала цепи аналоговой коррекции на основе вычисления текущего среднего этого сигнала позволяет обеспечить устойчивость системы автоматического вождения самоходного агрегата по возмущениям и, следовательно, повышает качество автоматического вождения.!

Устройство для автоматического вож. дения самоходных агрегатов, содержащее чувствительйый элемент, сумматор, Преобразователь сигнала, исполнительный.механизм и аналог самоходного аг-20 регата, .отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости по возмущениям и повышения качества автоматического вождения в прямолинейном направлении, оно снабжено подключенным к аналогу самоход. ного агрегата сумматором центрирования н вычислителем текущего среднего значения входного сигнала, при этом последний выполнен в виде квантователя, блоков текущего усреднения, блоков сдвига и сумматора усреднения, причем выход исполнительного механизма подключен к входу квантователя и к первому входу сумматора.центрирования, второй вход которого соединен с выходом .сумматора усреднения, а входы последнего связаны с. выходами блоков текущего. усреднения, первые входы которых соединены с. выходом исполнительного механизма, второй вход первого блока текущего усреднения связан с выходом квантователя, а вторые входы других блоков текущего усреднения через блоки сдви. га — с квантователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 436630, кл. A 01 В 69/04, 1972.