Устройство автоматического управления движением транспортного средства
Патент 471872
Авторы
Устройство автоматического управления движением транспортного средства
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ 4У1 872
Союз Советских
Социалистических
Реслтблин
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.73 (21) 1895536/27-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.05.75. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 15.09.75 (51) М. Кл. А 01b 69/04
G 05d 1/03
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 631.364:656.052. .4-52(088.8) (72) Авторы изобретения
П. Н. Платонов, Л. П. Драгаева, В. П. Драгаев и А. Е. Гончаренко (71) Заявитель
Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ДВИ)КЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Изобретение относится к области автоматического управления движением наземных .нерельсовых транспортных средств вдоль заданного токонесущим кабелем направления.
Известны устройства автоматического управления движением транспортного средства, содержащие датчик скорости движения, электронный регулятор с переменной структурой, включающий блок коммутируемых коэффициентов с суммирующим усилителем постоянного тока; канал формирования функции переключения, состоящий из датчиков линейного отклонения, взаимодействующих с токонесущим кабелем и соединенных через резисторы с усилителем постоянного тока формирователя функции переключения, управляющего блоком коммутируемых коэффициентов с логическими элементами; и исполнительный механизм.
Однако недостаточный объем информации о состоянии объекта управления, поступающей в формирователь функции переключения и блок коммутируемых коэффициентов, и инерционность реле, обеспечивающего переключение структур, не позволяют обеспечить частоту смены структур, необходимую для работы исполнительного механизма в колебательном режиме с меньшим числом реверсов, что приводит к преждевременному износу рулевого управления, снижению быстродействия
Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и устойчивости его в работе при внешних возмущениях.
Это обеспечивается тем, что устройство снабжено дополнительными каналами формирования функции переключения, состоящими соответственно из датчиков курсового отклонения и скорости изменения курсового отклонения, угла поворота управляемых колес и скорости изменения угла поворота управляемых колес. Эти датчики подключены через нелинейные функциональные преобразователи и соответствующие резисторы ко входу усилителя постоянного тока формирователя функции переключения, при этом датчики курсового отклонения, скорости изменения курсового отклонения и угла поворота управляемых колес также связаны и со входами соответствующих логических элементов блока коммутируемых коэффициентов.
Логические элементы блока коммутируемых коэффициентов содержат попарно соединенные диодные ключевые ячейки, одни из сигнальных входов которых подсоединены к соответствующим датчикам непосредственно„ другие — через инверторы, управляющие входы подключены к выходу формирователя функции переключения, а выходы логических элементов соединены со входом суммирующеЗО го усилителя постоянного тока.
471872
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства автоматического управления движением транспортного средства; на фиг. 2 — схема блока коммутируемых коэффициентов; на фиг.
3 — схема формирователя функции переключения с плавной коррекцией коэффициентов от сигнала датчика скорости движения.
Устройство автоматического управления движением транспортного средства 1 (см. фиг. 1) представляет собой следящую систему с:переменной структурой и содержит пять измерительных каналов (датчиков): линейного отклонения 2, углового отклонения 3, скорости изменения углового отклонения 4, угла поворота управляемых колес (или угла поворота руля) 5 и скорости изменения угла поворота управляемых колес 6 (или руля), которые выдают непрерывную информацию о положении транспортного средства 1 относительно траектории движения, датчик 7 скорости движения.
Выходы измерительных каналов 2 — 6 связаны с блоком 8 коммутируемых коэффициентов и формирователем 9 функции переключения. Выход блока 8 через схему 10 форсирования срабатывания соленоидов связан с приводом 11 рулевого управления, который осуществляет правый (левый) поворот транспортного средства 1.
Устройство автоматического управления движением транспортного средства также связано с датчиком 12 опорных сигналов, предназначенным для передачи команд по кабелю
13, задающему траекторию движения, в блок
14 автоматического управления скоростью движения и блок 15 дистанционного управления муфтой сцепления.
Блок коммутируемых коэффициентов (см. фиг. 2) состоит из четырех пар логических элементов (ключей) 16 — 17, 18 — 19, 20 — 21, 22—
23, собранных на диодах и резисторах. Каждый элемент имеет один выход и два входа— сигнальный и управляющий. Сигнальные входы попарно соединенных ключей связаны непосредственно и через усилители 24 — 27 с выходами измерительных каналов (датчиков) линейного и углового отклонений,. скорости изменения углового отклонения и угла поворота управляемых колес или угла поворота руля.
Выходы попарно соединенных ключей подключены через усилители 28 — 31 к суммирующему усилителю постоянного тока 32.
Нелинейные функциональные преобразователи 33 — 37 (см. фиг. 3), последовательно соединенные с соответствующими резисторами, образуют входные цепи 38 — 42 формирователя функции переключения, реализованного на двух включенных последовательно усилителях постоянного тока 43 и 44, входы нелинейных функциональных преобразователей связаны с выходами измерительных каналов, а выход усилителя 44 соединен с управляющими входами блока коммутируемых коэффициентов.
I0
Работа устройства автоматического управления движением транспортного средства происходит следующим образом.
С помощью датчика 12 опорных сигналов через блок 15 дистанционного управления муфтой сцепления и блок 14 автоматического управления скоростью движения транспортное средство начинает движение в заданном направлении с заданной скоростью. Если точность следования не выходит за рамки заданной точности слежения, сигналы с выходов измерительных каналов 2 — 6 равны нулю, и на выходе регулятора управляющий сигнал равен нулю. Как только отклонение транспортного средства 1 от заданной траектории движсния превысит заданную точность слежения, измерительные каналы 2 — 6 начнут выдавать непрерывную информацию о состоянии транспортного средства, которая поступает на вход блока 8 коммутируемых коэффициентов и формирователь 9 функции переключения. Сигнал с выхода формирователя 9 является управляющим сигналом для блока 8. В соответствии с заданным логическим законом регулятор формирует знакопеременный управляющий сигнал, который через схему 10 форсирования срабатывания соленоидов привода 11 рулевого управления поворачивает управляемые колеса транспортного средства вправо (влево). В результате этого устраняются сигналы рассогласования по линейному и угловому отклонению, и транспортное средство занимает заданное направление движения с требуемой точностью. Отработка сигнала рассогласования, возникающего в результате возмущения как по заданию, так и внешних возмущающих факторов (неровности дороги, износ шин и т. д.), на любой скорости движения внутри заданного диапазона осуществляется за два-три реверса привода рулевого управления. При этом в режиме высоких скоростей, когда транспортное средство в силу присущих ему переменных динамических свойств особенно реагирует на любое возмущение, привод рулевого управления находится в постоянной готовности, совершая медленные колебания на +0,5 управляемых колес, хотя точность слежения не превышает заданную.
Это хорошо согласуется с практикой управления движением транспортного средства человеком. В режиме низких и средних скоростей заданное направлечие движения достигается за два реверса, и привод удерживает управляемые колеса в нулевом положении.
Предмет изобретения
1. Устройство автоматического управления движением транспортного средства, содержащее датчик скорости движения, электронный регулятор с переменной структурой, включающий блок коммутируемых коэффициентов с суммирующим усилителем постоянного тока; канал формирования функции переключения, состоящий из датчиков линейного отклонения, взаимодействующих с токонесущим кабелем
471872 и соединенных через резисторы с усилителем постоянного тока формирователя функции переключения, управляющего олоком коммутируемых коэффициентов с логическими элементами; и исполнительный механизм, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и устойчивости его в работе при внешних возмущениях, оно снабжено дополнительными каналами формирования функции переключения, состоящими соответственно из датчиков курсового отклонения и скорости изменения курсового отклонения, угла поворота управляемых колес и скорости изменения угла поворота управляемых колес и подключенными через нелинейные функциональные преобразователи и соответствующие резисторы ко входу усилителя постоянного тока формирователя функции переключения, при этом датчики курсового отклонения, скорости изменения курсового отклонения и угла поворота управляемых колес также связаны и со входами соответствующих логических элементов блока коммутируемых коэффициентов.
2. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что, с целью предотвращения срыва режима скольжения и устранения запаздывания в смене структур, логические элементы блока коммутируемых коэффициентов содержат попарно соединенные диодные ключевые ячейки, одни из сигнальных входов которых подсоединены к соответствующим датчикам непосредственно, другие — через инверторы, а управляющие входы подключены к выходу формирователя функции переключения, при этом выходы логических элементов соединены со входом суммирующего усилителя постоянного тока, 471872
Ьихвб 1ащчоко сиорссаи Иоженм
Составитель P. Кривошеев
Техред T. Миронова Корректоры: С. Болдижар и А. Дзесов а
Редактор E. Дайч
Заказ 2203/3 Изд. ¹ 1479 Тираж 619 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
I