Устройство для автоматического вождения самоходных агрегатов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскид Социалистических Республик(23) Приоритет М. Кп,з А 01 В 69/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 070383, Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 07,03,83(71) Заявител удового Красного Знамени научно-исследовательйкогст тракторного института ТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯЕГАТОВ ОЙСТВО ДЛЯ АВТ САМОХОДНЫХ54 матического вожгата работаИзобретение 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, микрорельефаЦель 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 кпервому входу сумматора центрирования, второй вход которого соединенс выходом сумматора усреднения, авходы 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 блоковтекущего усреднения через блоки сдвига - с квантователем.На чертеже приведена блок-схема5 устройства для автоматического вождения самоходных агрегатов,Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор преобразо"вателя 2, преобразователь сигнала 3,исполнительный механизм 4,самоходныйагрегат 5, аналог 6 самоходного агрегата, сумматор 7 центрирования ивычислитель влекущего среднего значения входного сигнала, имеющий кван 25 тователь 8, блоки 9 текущего усред нения, блоки 10 сдвИГа, сумматор 11усреднения,. Устройство для автодения самоходного агреет следующим образом.е1 екущее время есовая функц данный и последую менты квантования где Т - интервал ( квантования, 1= о, управляющий сигна да исполнительног ий мопричем ериод) 2 ,с ныхо- механиэ ма 4.образом, н соответствии с (1) блоки 9 осуществляют но-взвешенное усреднение по щемуся текущему интервалу 1,+,и образуют на своих ныпрерывно результат усреднетемпе со входной информаци Таки формуло равноме расширяю от 11 д ходах н ния в,( ей.В момент квантования оценки п на ныходах блоков 9 равны нулю, что 60 вносит большую погрешность. Поэтому моменты обнуления (моменты квантования) второо и последующих блоков 9 сдвинуты по времени относительно моментов обнуления пе; вог 0: блока 9 65 Сигнал рассогласования между заданной и действительне 1 й траекториейкопирующей точки агрегата, вырабатываемый чувствительным элементом 1,через сумматор преобразователя 2 поступает на преобразователь 3, гдеусиливается и преобразуется в соответствии с требуемым алгоритмом управления в упранляющий сигнал, который воздействует на исполнительныймеханизм 4. Уп"Оавляющие ноздействия 1 Оисполнительного механизма 4 обеспечивают поворот самоходного агрега-та 5 в заданном направлении, изменяятраекторию движения копирующей точки, приближая ее к заданной траектории,Таким образом, запыхается контурслежения за заданной траекторией, задаваемой базовой линией в виде следапредыдущего прохода на местностиОдновременно управляющее воздействие исполнительного механизма 4 поступает на сумматор 7 центрирования,где из него вычитается текущее среднее значение этого сигнала,формируемое следующим образом. Сигнал испол"нительного механизма 4 запускает .квантователь 8 (например, квантующий генератор), который тактирует работу блоков 9 текущего усреднения через ихвторые входы так, что н равностоящиемоменты времени 1 блоки 9 сбрасываются в ноль.Все блоки 9 идентичны, поступающий на их первые входы сигнал с вы"хода исполнительного механизма 4 усредняется по формуле:.на -Т -Т-Т соответстненно, 1 2, и01О где Х - число олоков 9, и:1,2,3 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 1. 9 поступает через То к Т. от нача" ла работы всего устройства. Затем блоии 10 обиуляют второй и последующий блоки 9 через период .Т . Таким образом, в момент обнуления одного иэ блоков 9 остальные вычисляют текущее среднее значение, уменьшая погрешность вычислений. Количество блоков текущего усреднения определяется необходимой точностью вычисления оценки ю,1 и по результатам исследо. наний аналоговой модели предлагаемого устройства с достаточной для практики точностью равно трем, Текущие оценки в с выходов блоков 9 посту 4 и пают на вход сумматора усреднения, где суммируются по выражению:иС ныхода сумматора усреднения 11 сигнал пй 1 поступает на второй вход сууматора 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 при использовании совместно с усилителями ком1001879 формула изобретения 25 ВНИИПИ Заказ 1669/1 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектна параторов н управляемых ключей набазе интегральных схем.Применение в устройстве метода автоматической компенсации среднегозначения входного сигнала цепи анало.говой коррекции на основе вычислениятекущего среднего этого сигнала позволяет обеспечить устойчивость системы автоматического вождения самоходного агрегата по возмущениям и,следовательно, повышает качество автоматического вождения,5Устройство для автоматического вож дения самоходных агрегатов, содержащее чувствительйый элемент, сумматор, Преобразователь сигнала, исполнительный.механизм и аналог самоходного агО регата, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости по возмущениям и повышения качества автоматического вождения в прямолинейном направлении, оно снабжено подключенным к аналогу самоходного агрегата сумматором центрирования н вычислителем текущего среднего значения входного сигнала, приэтом последний выполнен в виде квантователя, блоковтекущего усреднения,блоков сдвига и сумматора усреднения,причем выход исполнительного механизма подключен к входу квантователяи к первому входу сумматора.центриро"вания, второй вход которого соединенс выходом .сумматора усреднения, авходы последнего связаны с. выходамиблоков текущего. усреднения, первыевходы которых соединены с. выходомисполнительного механизма, второйвход первого блока текущего усреднения связан с выходом квантователя, а вторые входы других блоковтекущего усреднения через блоки сдвига - с квантователем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 436630, кл. А 01 В 69/04, 1972.1