Устройство для управления движением трактора

(51) А 01 В 69/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(21) 3003015/30-15 (22) 11.11.80 (46) 30.04,83. Бюл.16 (72) В. 3. Бубнов и В. М. Тараторкин (71) Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования (53) 631.31 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2938707/30-15, кл. А 01 В 69/04, 28.05.80. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАКТОРА, включающее датчик скорости, связанный с формирователем управляющих сигналов измеритель курсового угла, регулятор интенсивности управляющих сигналов, подключенный к программному блоку и пульт управления, к выходам которого подключены электро- гидравлические преобразователи, воздействующие на механизм поворота направляющих колес трактора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности автоматического вождения колесных машинно-тракторных агрегатов на рабочем гоне и поворотной полосе, устройство снабжено датчиком положения направляющих колес, датчиком положения рабочих органов, формироватеГ 1 801014489 лем сигналов возврата колес и регулятором упреждения, при этом к входам пульта управления подключены программный блок, регулятор интенсивности управляющих сигналов, датчик положения рабочих органов, формирователь сигнала возврата колес, связанный с датчиком положения направляющих колес и регулятор упреждения, соединенный с датчиком скорости, причем один из выходов формирователя управляющих сигналов подключен к входу регулятора интенсивности управляющих сигналов, другой - к входу регулятора упреждения, третий - к входу формирователя сигнала возврата колес.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель курсового угла содержит датчик траекторного рассогласования, связанный со щупом-копиром, датчик бокового крена, имеющий электрическую связь через формирователь сигнала корректировки с исполнительным механизмом и датчиком обратной связи, которые механически соединены подвижным основанием датчика траекторного рассогласования, причем формирователь сигнала корректировки и датчик траекторного рассогласования имеют электрическую связь с формирователем управляющих сигналов.Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно,к устройствам для управления движением трактора.Известно устройство для управления движением трактора, включающее датчик скорости, связанный с формирователем управляющих сигналов, измеритель курсового угла, регулятор интенсивности управляющих сигналов, подключенный к программному блоку, и пульт управления, к выходам которого подключены электрогидравлические 10 преобразователи, воздействующие на механизм поворота направляющих колес трактора 11) .Однако в известном устройстве недостаточная точность и надежность автоматичесГ15 кого вождения на поворотной полосе; кроме того, необходимо применять вычислительное устройство, автоматическое управление на прямолинейных траекториях рабочего гона невозможно.Цель изобретения - повышение точности автоматического вождения колесных машинно-тракторных агрегатов на рабочем гоне и поворотной полосе.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком положения направляющих колес, датчиком положения 25 рабочих органов, формирователем сигнала возврата колес и регулятором упреждения, при этом к входам пульта управления подключены программный блок, регулятор интенсивности управляющих сигналов, датчик положения рабочих органов, формирователь 30 сигнала возврата колес, связанный с датчиком положения направляющих колес, и регулятор упреждения, соединенный с датчиком скорости, причем один из выходов формирователя управляющих сигналов подключен к входу регулятора интенсивности З 5 управляющих сигналов, другой - к выходу регулятора упреждения, третий - к входу формирователя сигнала возврата колес.Кроме того, измеритель курсового угла содержит датчик тракторного рассогласова ния, связанный со щупом-копиром, датчик бокового крена, имеющий электрическую связь через формирователь сигнала корректировки с исполнительным механизмом и датчиком обратной связи, которые механи чески соединены с подвижным основанием датчика тракторного рассогласования, причем формирователь сигнала корректировки и датчик траекторного рассогласования имеют электрическую связь с формирователем управляющих сигналов, 50На чертеже изображена структурная схема устройства для управления движением трактора.Устройство содержит датчик 1 скорости, связанный с формирователем 2 управляющих сигналов, измеритель 3 курсового угла, 55 регулятор 4 интенсивности управляющих сигналов, подключенный к программному блоку 5, пульт 6 управления, к выходам которого подключены электрогидравлические преобразователи 7 и 8, воздействующие на механизм 9 поворота направляющих колес трактора, датчик 10 положения направляющих колес, датчик 11 положения рабочих органов, формирователь 12 сигнала возврата колес и регулятор 13 упреждения.К входам пульта 6 управления подключены программный блок 5, регулятор 4 интенсивности управляющих сигналов, датчик 11 положения рабочих органов, формирователь 12 сигнала возврата колес и регулятор 13 упреждения. Формирователь 12 связан с датчиком, 10 положения направляющих колес. Регулятор 13 упреждения .соединен с датчиком 1 скорости. Один из выходов формирователя управляющих сигналов подключен к входу регулятора 4 интенсивности управляющих сигналов, другой - к выходу регулятора 13 упреждения, третий - к входу формирователя сигнала возврата колес. Измеритель 3 курсового угла содержит датчик 14 траекторного рассогласования, связанный со щупом-копиром 15, датчик 16 бокового крена, который имеет электрическую связь через формирователь 17 сигнала корректировки с исполнительным механизмом 18 и с датчиком 19 обратной связи, которые механически соединены с подвижным основанием датчика 4 траекторного рассогласования. Формирователь 17 сигнала корректировки и датчик 14 траекторного рассогласования имеют электрическую связь с формирователем 2 управляющих сигналов,Устройство для управления движением трактора работает следующим образом.Водитель переключателями на пульте 6 управления устанавливает вид операции (например, междурядную обработку пропашных культур), направление первого автоматизированного поворота, способ движения (например челночный), а задатчики программного блока устанавливает на выполнение поворота, соответствующего ширине захвата машины и способу движения, затем опускает стрелу с датчиком 3 курсового угла, включает заданную передачу, въезжает в борозду первого прохода, на ходу опускает навесную машину или заглубляет рабочие органы прицепной машины и начинает вручную выполнение технологической операции, после чего кнопкой на пульте 6 управления включает режим автоматического управления движением на рабочем гоне и одновременно формирователь 17 сигнала корректировки. Если угол поворота ротора датчика 16 бокового крена не соответствует положению основания датчика 14 траекторного рассогласования, то нарушается равновесие схемы формирователя 17 сигнала корректировки, управляющий сигнал формируется, усиливается и направляется на соответствующий вход исполнительного механизма 18. Последний включается, начинает404 50 поворачивать основание датчика траекторного рассогласования 14 .и вместе с нимповорачивает ротор бесконтактного датчи-ка 19 обратной связи, Как только выходныесигналы датчика 19 обратной .связи и дат-,чика 16 бокового крена станут равны, фор 5мирователь 17 сигнала корректировки отключит исполнительный механизм 18. 1 Цуп-копир 15 на шарнирной подвеске копируетформу борозды, при отклонении его вправоили влево от нейтрали (среднего положения) 1 Вповорачивается ротор бесконтактного датчика 14 траекторного рассогласования, нарушается равновесие схемы формирователя2 управляющих сигналов 10, на двух выходах которого появляются управляющие сигналы. Один, с релейной характеристикой, 15; выдается на вход регулятора 13 упреждения,второй, с аналоговой характеристикой, выдается на вход регулятора 4 интенсивностиуправляющего воздействия. С бесконтактного датчика, скорости на второй вход ре Огулятора 13 упреждения подается сигнал,являющийся для него управляющим, Регулятор 13 упреждения пропускает управляющие сигналы, поступающие на его вход отформирователя 2 управляющих сигналов,в схему пульта 6 управления с регулируемой, 25в зависимости от скорости, временной зачержкой,Когда щуп-копир 15 отклонится от нейтрали, копируя искривления борозды, в точЭО ке 1 соответствующей моменту текущего времени движения на рабочем гоне 1;, один из двух электрогидравлических преобразователей 7 или 8 (в зависимости от направления отклонения) включится с задержкой по времени в момент 1 11 +1 и,. где м,=м = 1+ 1 р= сопй, а направляющие колеса начнут поворачиваться в момент 3= 11+ ;т. е. точно в точке 1. Здесь 1.в - длина выноса точки копирования (точки контакта щупа-копира с бороздкой) относительно точки контакта передних направляющих колес с почвой, где:ч - скорость движения трактора в момент;1 - временная постоянная обработки Вуправляющего сигнала;1 - время срабатывания электрогидравлических преобразователей;щ - время движения штока исполнитель. ного гидроцилиндра, затрачиваемое на компенсацию зазоров в шарнирных сочленениях рулевых тяг, в подшипниках поворотных валов и ступиц передних колес. Регулятор 4 интенсивности управляющеИ го воздействия принимает аналоговый управляющий сигнал от формирователя 2 управляющих сигналов и формирует импульсы прямоугольной формы с регулируемой частотой, пропорциональной углу отклонения от нейтрали подвески щупа-копира,После включения одного.из электрогидравлических преобразователей начинается поворот направляющих колес трактора 9, а вместе с ними и бесконтактного регулируемого датчика положения направляющих колес, ротор которого механически связан с поворотным валом цапфы одного из направляющих колес, При достижении предельного отрегулированного угла поворота направляющих колес (А= 5 - 6) формирователь 12 сигнала возврата колес формирует сигнал и передает его на пульт 6 управления, производится реверсирование выходов на электрогидравлические преобразователи 7 и 8. Начинается возврат колес в среднее положение с интенсивностью, обусловленной углом отклонения подвески щупа-копира 15. Если в этот период поступит сигнал от датчика 14 траекторного рассогласования, то формирователь 2 управляющих сигналов 10 одновременно с выдачей сигналов в регулятор 13 упреждения и регулятор 4 интенсивности управляющего воздействия пошлет сигнал в формирователь 12 сигнала возврата колес и отключит его. То же произойдет, если направляющие колеса достигнут среднего положения. Приближаясь к концу рабочего гона, водитель кнопкой на пульте управления 6 отключает устройство автоматического вождения на рабочем гоне. В момент, когда щуп-копи р 15 пересечет контрольную линию поворотной полосы, водитель поднимает навесную машину (нли рабочие органы прицепной) в транспортное положение, переводит рычаг управления распределителем гидросистемы трактора 9 в фиксирующееся положение Подъем. В момент выглубления рабочих органов срабатывает бесконтактный датчик 11 положения рабочих органов, в пульт 6 управления поступает сигнал, включается устройство автоматического управления движением на повороте. Программный блок 5 настраивает регулятор 4 интенсивности управляющего воздействия на реализацию расчетного значения и по мере отработки программы формирует управляющие сигналы, выдает их на вход пульта 6 управления, который включает или отключает в заданной последовательности электрогидравлические преобразователи 7 или 8, происходит движение по траектории поворота, На завершающем участке траектории поворота происходит отключение устройства автоматического управления движением на повороте, управление передается водителю, о чем он извещается подачей звукового сигнала. Водитель вручную корректирует въезд в борозду следующего рабочего гона, заглубляет рабочие органы, кнопкой1014489 Составитель С. Мартынов Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор М. Коста Заказ 3049/1 Тираж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4на пульте 6 включает режим автоматического управления"движением на рабочем гоне, процесс повторяется.Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность вождения за счет значительного уменьшения амплитуды и увеличения периода колебаний кинематического центра тракторного агрегата, улучшить устойчивость движения агрегата по траектории рабочего гона,