Автоматическое устройство для управления подвижным объектом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 1 В 69 04 ТЕН ю,п, тл "., дл Ф К) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМ ОБЪЕКТОМ по авт. св.1037856, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем получения независимых сигналов управления, соответствующих линейному и курсовому отклонению подвижного объекта от направляющей траектории, оно дополнительно снаб 80107124 жено фильтром кадровых сигналов, фазосдвигающей цепью, первым и вторым усилителями, фазовым детектором, вторым фильтром нижних частот, блоком коррекции, блоком вычитания и фильтром курсового сигнала, при этом вход фильтра кадрового сигнала подключен к выходу синхронизатора, а его выход через фазосдвигающую цепь и первый усилитель - к первому входу фазового детектора, второй вход которого через второй усилитель связан с выхбдом фильтра курсового сигнала, вход которого соединен .с выходом временного дискриминатора, а выход фазового детектора через второй фильтр нижних частот и блок коррекции - с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот.Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам автоматического направления движения тракторов или других сельскохозяйственных машин в процессе пахоты, прополки, посадки или уборки рядковых культур.По основному авт. св. Мо 1037856 известно автоматическое устройство для управления подвижным объектом, содержащее телевизионную камеру с цветным светофильтром на входе и электронной схемой увеличения контрастности изображения, временной дискриминатор, первый фильтр нижних частот, генератор импульсов и синхронизатор,Недостатком известного устройства является то, что при уСтановке его на различные объекты невозможно обеспечить оптимальные режимы этих объектов и получить максимальную точность и надежность автоматического вождения из-за наличия только одного выхода по управляющему сигналу, соответствующегосуммарному линейному и угловому отклонению подвижного объекта от направляющей траектории.Целью изобретения является расширение области применения устройства путем получения независимых сигналов управления, соответствующих линейному и курсовому отклонениям подвижного объекта от направляющей траектории,Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено фильтром кадровых сигналов, фазосдвигающей цепью, первым и вторым усилителямифазовым детектором, вторым фильтром нижних частот, блоком коррекции, блоком вычитания и фильтром курсового сигнала, при этом вход фильтра кадрового сигнала подключен к выходу синхронизатора, а его выход через фазосдвигающую цепь и.первый усилитель к первому входу фазового детектора, второй вход которого через второй усилитель связан с выходом фильтра курсового сигнала, вход которого соединен с выходом временного дискриминатора, а выход фазового детектора через второй фильтр нижних частот и блок коррекции связан с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2, 3 - диаграммы формирования управляющего сигнала, соответствующего курсовому отклонению подвижного объекта от направляющей траектории.Устройство содержит телевизионную камеру 1, временной дискриминатор 2, первый фильтр нижних частот 3, генератор импульсов 4, синхронизатор 5, фильтр кадрового сигнала 6, фазосдвигающую цепь 7, фильтр курсового сигнала 8, первый и второй усилители 9, 10, фазовый детектор 11, второй фильтр нижних частот 12, блок коррек который обеспечивает такой же закон изменения управляющего сигнала от курсового угла, какой имеется на выходе первого фильтра нижних частот 3. Выходной сигнал блока 55 ции 3, блок вычитания 14. Позицией 15 на фиг. 1 обозначен сюжет рядков растений.Выход телевизионной камеры 1 соединенс основным входом временного дискриминатора 2, выход которого соединен со вхо дом фильтра курсового сигнала 8 и со входом первого фильтра нижних частот 3, выход которого является первым выходом устройства и соединен с первым входом блока вычитания 14, выход которого является вторым выходом устройства. Выходы генератора импульсов 4 соединены с управляющими входами временного дискриминатора 2, Выход синхронизатора 5 дополнительно соединен со входом фильтра кадрового сигнала 6, выход которого через фазосдвигающую цепь 1 7, первый усилитель 9 и фазовый детектор 11соединен со входом второго фильтра нижних частот 12, выход которого является третьим выходом устройства и соединен со входом блока коррекции 13. Выход блока коррекции 13 соединен со вторым входом блока вычи тания 14. Выход фильтра курсового сигнала8 через усилитель 10 соединен с первым входом фазового детектора 11.Устройство работает следующим образом.Сюжет передачи в виде рядков растенийпроецируется на экран телевизионной камеры 1 и преобразуется в электрический сигнал, поступающий на первый вход временного дискриминатора 2, на второй вход которого поступают два импульса с генератора импульсов 4, запускаемого синхронизатозо ром 5.На выходе первого фильтра нижних частот 3 имеется управляющий сигнал, соответствующий линейному и курсовому отклонению подвижного объекта от направляющей траектории.Для получения раздельных управляющихсигналов на вход временного дискримина- тора 2 подключают фильтр курсового сигнала 8, который выделяет первую гармонику огибающей сигнала. Этот сигнал усиливается вторым усилителем 10 и подается на пер вый вход фазового детектора 11.С выхода синхронизатора 5 кадровыеимпульсы подаются на фильтр кадрового сигнала 6, который выделяет первую гармонику импульсной последовательности. Фазосдвигающая цепочка 7 и первый усилитель 9 4 осуществляют необходимый сдвиг по фазеи усиление входного сигнала, а с выхода первого усилителя 9 сигнал поступает на второй вход фазового детектора 11.Второй фильтр нижних частот 12 выделяет постоянную составляющую управляющего сигнала по курсу.Для получения управляющего сигналапо линейному отклонению управляющий сигнал с выхода второго фильтра нижних частот 12 подают на блок коррекции 13,1071242тоянное напряжение положительной поляро ности. (для заданного отклонения),На фиг. 2 оно показано пунктирной линией. При правом развороте это напряжение отрицательное, а при отсутствии разворота - равно нулю.На выходе фильтра курсового сигнала8 выделяется,как было отмечено, первая гармоника этого напряжения, которая при ) смене разворотов меняет свою фазу на е 80, а амплитуда этой гармоники, как иамплитуда сигнала на выходе временного дискриминатора 2, соответствует углу разворота объекта (трактора). ЕЯТкадр Пкадр ГкадрФиг, Г Фиг. РВНИИПИ Заказ 1 526/1 Тираж 722 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 коррекции 13 вычитается из суммарного управляющего сигнала на выходе первог фильтра нижних частот 3 в блоке вычита ния 14, на выходе которого имеется только управляющий сигнал, пропорциональныи линейному отклонению подвижного объекта от направляющей траектории.На фиг. 2 условно показано формирова ние управляющего напряжения при левом развороте подвижного объекта (трактора относительно рядков растений, например св клы. Три пунктирные линии (три рядка рас тений) соответствуют серединам двух пар импульсов генератора импульсов 4, которые показаны для К-й и и-й строк, соответствующих рядкам растений.Как видно из фиг. 3 видеоимпульсы К-й 15 строки, соответствующие рядкам растений, сдвинуты больше относительно середины импульсов генератора импульсов 4, чем импульсы а -й строки,Видеоимпульсы последней (нижней) строки расположены симметрично относительно20 середины импульсов генератора импульсов 4, т.е. та часть рядков растений, которая находится ближе к трактору, расположена симметрично относительно этих пар импульсов, 25Управляющее напряжение на выходе временного дискриминатора 2 в начале кадра имеет определенную величину, а в конце кадра - равно нулю. Управляющее напряжение, соответствющее курсовому отклонению, имеется на выходе первого фильтра 30 нижних частот 3 и представляет собой посг Фазовый детектор 11 сравнивает фазы двух синусоид и формирует положительное или отрицательное напряжение в зависимости от стороны разворота. При отсутствии разворота напряжение на первом входе фазового детектора 11 отсутствует, оно равно также нулю и на выходе первого фильтра нижних частот 3.Фазосдвигающая цепь 7 обеспечивает синфазность (или противофазность) синусоидальных напряжений на входе фазового детектора 11.Получение независимых сигналов управления, соответствующих линейному отклонению подвижного объекта от направляющей траектории позволяет устанавливать предлагаемое устройство на различные тракторы и самоходные машины и может обеспечить их нормальную работу при различных скоростях и тяговых нагрузках.