Способ регулирования положения рабочих органов сельскохозяйственных машин

,1329645 9) а) 4 А 01 В 63 11, 63 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский и проектно- технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯИСТВЕННЫХ МАШИН(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а точнее к способам автоматического обеспечения заданного положения рабочих органов сельскохозяйственных машин, Цель изобретения - повышение точности регулирования и расширение функциональных возможностей, В предложенном способе регулирование ведется по временной программе и сигналам обратной связи, Временная программа уточняется для каждого нового интервала регулирования по результатам оценивания параметров копируемой линии положения, заданной в виде временного ряда. Оценка параметров производится по сигналу первичного преобразователя датчика-копира. По временной программе и сигналам о скорости и положении рабочего органа машины сначала определяют требуемое значение перепада давления на гидро- приводе машины, а затем ведут отработку задания воздействием на распределительное устройство гидросистемы машины. 1 с.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам автоматического обеспечения заданного положения рабочих органов сельскохозяйственных машин.Целью изобретения является повышение точности регулирования и расширение функциональных возможностей.На чертеже представлена схема устройства для реализап,ии предлагаемого способа регулирования.На раме 1 машины шарнирно закреплены рабочий орган 2 и вынесенный впереди рабочего органа механический щуп 3.На рабочем органе установлен датчик ускорения, например аксслерометр 1, первичный преобразватель 5 которого подклк)чен к интегратору 6. Угловые отклонения рабочего органа 2 и механического щупа 3 измеряются соответственно датчиками 7 и 8. Изменение углового положения рабочего органа 2 осуществляется гидродвиателсм 9, рсгу лирование перепада давления пидрожидкости на котором осугцествляется золотниковым распределительным устройством О с золотником 11. Исполнительное устройство состоит из. линейного редуктора 2 и электродвигателя 13, подключенного к выходу регулятора 14 перепада давления. К, вхо дам блока 15 сравнения регулятора4 подключены выход управляющего устройства 16 и датчик 17 перепада давления, установленный на выходе распределительного З 0 устройства 10. Датчик 7 положения рабочего органа подключен к входу управляющего устройства 16, куда также подключен и выход интегратора 6. Датчик 8 положения механического щупа подключсн к блоку 18 формирования временной программы регули- З рования, выход которого подключен к входу управляющего устройства 16. Влок 18 формирования временной программы регулирования состоит из последовательно соединенных между собой блока 19 оценки параметров линии положения, блока 20 опрс деления сглаженных значений линии положения и блока 21 масштабирования. К управляющему входу блока 19 подключен таймер 22, к входу которого подключен датчик 23 скорости движения лашины. Управляющее устройство 16, как и слок 18 формирования временной программы управления и таймер 22, выполнены на основе микропроцессоров, а в качестве регулятора перепада давления могут использоваться серийные регуляторы, выпускаемые для;0 этих целей промышлепностькьСпособ осуществляют следующим образом.В процессе работы в начальный момент времени в блоке 18 формирования временной программы не содержится никакой 55 информации, при этом управляющее устройство 16 не выдает на выходе управляюгцих сигналов, поэтому гидродвигатель 9 не ока зывает воздействий на рабочий орган 2 машины.При движении машины вдоль копируемой линии положения механический щуп 3 впереди рабочего органа 2 копирует поверхность поля, и сигнал об изменениях его положения с датчика 8 поступает в блок 19 оценки параметров линии положения, которое задается временным рядом следующего вида:Хп= Ь+Ь 2 +Ьд (1) где Ь, Ь, Ьз коэффициенты ряда.Одновременно с изменением положения механического щупа 3 измеряется скорость движения машины датчиком 23 и в таймере 22 определяется интервал интегрирования Т, по достижению которого на его выходе формируется пусковой импульс, который останавливает процесс накопления информации о положении щупа 3 в блоке 9. В этот момент на выходе блока 19 формируются оценки параметров линии положения ФЬ 1р11о 1=1,2,3, (2) где р - . весовьц функпии, определяемыеиз соотношений гйтг 1,1 6 9 При воздействии пускового импульса таймера 22 на блок 19 оценки параметров линии положения Ь заносятся в блок 20 формирования сглаженных значений линии положения и па его выходе формирук)тся сглаженные значения линии положения 7 п, являюгцсйся решением (1), при подстановке туда оценок параметров Ьь Графически сгла,кенньн значения линии положения показаны на чертеже пунктиром, из которого видно, что такое преобразование сигнала о положении щупа 3 позволяет воспроизводить любук форму копируемой линии, исключая при этом случайные помехи. Сгла женныс значения линии положения 2 поступают в блок 21 масштабирования, где формируются временные программы регулирования путем решения следующей системы дифференциальныхуравнений:- х 9х. = - а,пх, - а,х + сУ.п(1) (5) где ач, аь спараметрь; оабочего органамашиы.Временная программа регулирования х(1) заносится в управляющее устройство 16. На момент формирования таймером 22 где В(Т), бТ) алгебраические дополнения и определитель следующей матрицы.5 1 О 15 Формула изобретения 50 пускового импульса машины проходит расстояние, равное длине зоны выноса щупа 3 впереди рабочего органа 2, которое обозна- чего на чертеже Л. Так как во время прохождения зоны выноса рабочий орган 2 находится вне ее, то на рабочий орган 2 не производилось никакого воздействия из-за отсутствия информации о параметрах линии положения. Как только рабочий орган попадает в зону выноса (упреждения) Л, то на управляющее устройство 16 одновременно заносится сигнал о сглаженной линии положения Хп(1), сигнал о положении рабочего органа 2 у 1) датчиков 7 и сигнал о скорости перемещения рабочего органа у 2) с первичного преобразователя 5, образованного акселерометром 4 и интегратором 6.В управляющем устройстве 16 формируется задание регулятору 14 перепада давления в виде 13 (1) = - 11 у(1) - 1(2 у 2) + 1 зх 2), (6 где 1 с, Ыз - коэффициенты, учитывающиепараметры рабочего органа и гидросистемы.Сигнал с выхода управляющего устройства 16 поступает на блок 15 сравнения, где он сравнивается с сигналом ЛР(1) датчика 17 перепада давления на гидродвигателе. Если положительный сигнал управляющего устройства 16 и превышает по величине сигнал датчика 17 перепада давления ЛР(1), то на выходе регулятора 14 появляется положительный сигнал, который, воздействуя на исполнительный двигатель 13 и линейный редуктор 12 начинает перемещать вверх золотник 11 распределительного устройства 10 до тех пор, пока положительный перепад давления на гидродвигателе 9 не станет равным сигналу управляющего устройства 1611(1) . Если положительный сигнал управляющего устройства 1.1) станет меньшим сигнала датчика 17 перепада давления, то на выходе регулятора 14 появляется сигнал отрицательной полярности, при котором золотник 11 начинает перемещаться вниз до тех пор, пока положительный перепад давления ЛР (1) на гидродвигателе 9 не станет равным сигналу управляющего устройства 16.Аналогичные воздействия на золотник 11 осуществляются и при отрицательных сигналах управляющего устройства 16 и датчика 17 перепада давления. При этом любые случайные изменения формы копируемой линии положения учитываются в виде новых оценок параметров о 1 и изменения 20 25 30 35 40 45 временной программы регулирования. Колебания рамы машины учитываются датчиками 4 - 6 скорости и 7 положения рабочего органа 2. В целом это позволяет обеспечить высокое качество копирования самых сложных форм линий положения. В свою очередь дополнительный контроль управления в виде перепада давленя на гидродвигателе,9 позволяет исключить влияние типа распределительного устройства 1 О и его характеристик на качество регулирования, что кроме того значительно облегчает наладку устройства.По сравнению с прототипом использование предлагаемого способа позволяет без снижения качества работ увеличивать технологические скорости сельскохозяйственных машин на 25 - ЗОЯ. Способ регулирования положения рабочих органов сельскохозяйственных машин, включающий измерение угла отклонения механического щупа относительно рамы и интегрирование сигнала угла его отклонения на отрезках времени, определяемых как отношение расстояния выноса щупа относительно рабочего органа и скорости движения машины, измерение угла и скорости перемещения рабочего органа относительно рамы машины, причем скорость его перемещения определяют непрерывным интегрированием углового ускорения рабочего органа и преобразование сигналов отклонения механического щупа и рабочего органа в величину перемещения плунжера гидравлической системы привода рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью точности регулирования и расширения функциональных возможностей, на каждом интервале интегрирования копируемую линию положения аппроксимируют временным рядом, коэффициенты которого оценивают на конец интервала интегрирования по сигналу положения щупа, по оценкам коэффициентов в реальном времени определяют сглаженные значения линии положения, по которым формируют временную программу регулирования, подаваемую в управляющее устройство, одновременно с сигналами измерителей скорости и положения рабочего органа, по указанным сигналам определяют заданный перепад давления на выходе распредели- н тельного устроиства гидросистемы, измеряют фактический перепад давления, а воздействие на золотник распределительного устройства - по сигналам отклонения фактического перепада давления от заданного.Составитель Б. КТехред И. ВересТираж 627венного комитета СССР по де, Москва, Ж- -35, Раушскаолиграфичсскн предприятие,узьми Редактор Э. СлиганЗаказ 3502/ВНИИПИ Государст303Производственно-и Ко Под лам изобре я наб., д. г. Ужгород, ректор М. Шарошиписноетений и открытий45ул. Проектная, 4