Устройство автоматического направления движения

ОПИСАНИЕ 312559ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сокиалистических Республикфг+жж Зависимое от авт. свидетельств МПК А 01 Ь 69 33765,30-15 Заявлено 04.7.1970 присоединением заявки х" риоритет Комитет по делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРх 631.31(088.8) Опубликовано 31,711 Дата опубликования 971. Бюллетець Хе писания 22.ХП.197 Авторыизобретения. И. Драиовский, Г. Б. фурфур, В. И. Иргл и Г. М. Лавро десская научно-исследовательская станция Государственцог союзного научно-исследовательского тракторного института аявител ТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖ КОЛЕСНОГО ТРАКТОРАа устрой датчиков зме и на товлецыДзил,; ЗО Изобретение относится к системам автоматического цаправлеция движения сельскохозяйствеццых тракторных агрегатов по траектории, заданной в виде рядка растений, следамаркера и др,Известные устройства содержат датчшсиположения и угла поворота цаправляющихколес, электронный блок с внутренней обратцой связью и сервопривод.В предложенном устройстве с целью обеспечения требуемого качества автоматическогонаправления движения Fа полях с поперечнымуклоном имеется электрическая обратнаясвязь по положению рабочих органов культиватора относительно заданной траектории,выходцой сигнал которой, суммируясь ца резисторах последовательно с сигналом датчика угла поворота цаправляющих колес, вызывает смещение его электрического нуля и, соответственно, поворот направляющих колес цанекоторый регулируемый угол, являющийсяновым нулевым положением цаправляющпхколес, относительно которого отрабатываютсясигналы ошибки.На фиг. 1 изображена блок-схемства; ца фиг. 2 - схема установкиположеиця ца копирующем мсхацикультиваторе.Датчики положения Дт и Дз устана копирующем мехацизме, а дат п 1 киFа культиваторе. Электропцыц регулятор имеет два идентичных капала управления - правого и левого поворота, каждый пз которых состоит из следующих элементов: электронного усилителя 1, сигнала ошибки, схемы запрета работы противополоиспого капала 2, сумматора 3 ца резисторах, релсйцого элемента 4, усилителя мощности 5, исполнительного электромагнита 6 и вцутреццей отрицательной обратной связи 7. Оощцмп элемспгами для двух каналов управлеция являются датчик угла поворота направляющих колес 8, имеющий мехаццческую связь с колесами, фазочувствцтельцый детектор 9, сумматоры 10 и 11 и ооратцая связь по положсцпю рабочих оргацов культиватора 12. При отклоцсцпп цсрсдцсй точки трактора от задашой траектории сигнал ошибки с датчика Д 1(Д.) поступает ца вход электронного уаглптсля 1, а с его выхода ца сумматор 3 и Fа схему запрета одцоврсмеццой работы каналов 2.С сумматора 3 сигнал подается ца вход порогового устройства - рслсйцый элемент. На него же воздействует сигнал со схемы запрета 2 рабогы протцвоположцого канала, запрещающий сра опты пацпе релейного элемента прц наличии сцгцала от датчика Д второго канала.Выходцой сцгпал релейного элемента после усилителя мощцосгп 5 вызывает срабатывацпе электромагнита 6 элсктрогпдравлического5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 сервопривода и, следовательно, поворот колес,Направляощие колеса имеют механичсскуо связь с датчиком отрицательной обратной связи по положению направляющих колес. Его выходной сигнал пропорционален углу поворота колес, фаза зависит от знака угла поворота, т. е. вправо или влево.Сигнал датчика угла поворота, преобразованный фазочувствительпым элементом 9, через сумматор 11, поступая на сумматор 3 и суммируясь с сигналом ошибки, уменьшает амплитуду его выходного сигнала.При определенном угле поворота направляющих колес сигнал сумматора 3 уменьшается до величины, меньшей порога отпускания релейного элемента 4, и колеса остаются повернутыми на заданный угол. Как только сигнал ошибки исчезнет, колеса возвращаются в исходное состояние, так как на вход сумматора 3 через сумматор 10 поступает сигнал датчика угла поворота (сигнал запрета одновременной работы каналов отсутствует), который через элементы 4 и 5 вызывает срабатывание электромагнита б сервопривода. Таким образом, колеса возвращаются в нулевое положение (движение прямо),Для линеаризации характеристики регулятора, нелинейный элемент 4 охвачен жесткой инерционной отрицательной обратной связью 7.Лналогично работает и второй канал, При наличии сигналов как от правого, так и от левого датчиков идентичные схемы запрета исключают возможность прохождения сигнала по рабочим каналам.Кроме обратной связи по положению направляющих колес в регулятор введена корректирующая обратная связь по положению рабочих органов сельскохозяйственного орудия 12.Функция данной обратной связи заключается в смещении электрического нуля датчика угла поворота направляющих колес путем последовательного суммирования их сигналов на сумматорах 10 и 11, вызывающих поворот колес на определенный угол для предотвращения сползания агрегата и подрезания растений при работе на полях, имеющих поперечные уклоны.Смещение рабочих органов относительно рядка растений, следа маркера и других видов заданной траектории фиксируется датчиками полокения Дз, Д установленными на рабочем орудии,Выходной сигнал контура обратной связи по положению рабочих органов культиватора подается на сумматоры 10 и 11 в противофазе с полярностью, соответствующей направленио смещения рабочего орудия. Например, при смещении вправо на сумматор 10 поступает сигнал отрицательной полярности, а на 11 - положительной. При нулевом положении колес и наличии сигнала с обратной связи 12 амплитуда сигнала, поступающего с сумматора 10, 11 на сумматор 3 канала поворота максимальная, так как сигнал датчика угла поворота в этот момент равен нулю. Сигнал ошибки через элементы 3 - б, вызывает срабатывание электромагнита 6. Колеса поворачиваются, сигнал датчика угла поворота увеличивается и, суммируясь в противофазе с сигналом обратной связи 12 на сумматорах 10 и 11, уменьшает дисбаланс, При суммарном сигнале с сумматоров 10, 11, меньшем порога отпускания релейного элемента 4, поворот колес прекращается и они остаются повернутыми на заданный угол. Этот угол поворота направляющих колес - новое нулевое положение колес, относительно которого они будут поворачиваться при наличии сигналов ошибки от передних датчиков, Когда сигнал ошибки со входа обратной связи 12 исчезнет, его выходной сигнал снимается через некоторое регулируемое время в зависимости от величины угла склона, скорости движения, состояния почвы и т. д,При исчезновении сигнала с обратной связи 12, колеса возвращаются в прежнее нулевое положение нескомпенсированным сигналом датчика угла поворота аналогично описанному выше при снятии сигнала ошибки со входа канала поворота.Таким образом, при отклонении рабочих органов от заданной траектории (из-за уклонов или других причин) за счет поворота передних колес создается компенсирующий поворачивающий момент, обеспечивающий движение агрегата на заданной траектории. Предмет из обретен и я Устройство автоматического направления движения колесного трактора, например, с культиватором, содержащее датчики положения и угла поворота направляющих колес, электронный блок с внутренней обратной связью и сервопривод, отличающееся тем, что, с целью обеспечения требуемого качества автоматического направления движения на полях с поперечными уклонами, устройство снабжено электрической обратной связью по положению рабочих органов культиватора относительно заданной траектории, выходной сигнал которой, суммируясь на резисторах последовательно с сигналом датчика угла поворота направляющих колес, вызывает смещение его электрического нуля и, соответственно, поворот направляющих колес на некоторый регулируемый угол, являющийся новым нулевым положением направляющих колес, относительно которого отрабатываются сигналы ошибки,312559 оставитель А. СвирщевскийТехред Л. В. Куклина Корректоры: Л, Корогоди А. Николаева Редактор Е и ипография, пр. Сапунов Заказ 3636/18 Изд.1342 Тираж 473 Подпои сЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5