Устройство автоматического вождения самоходных агрегатов

-произтра анов,нко СС 19 00 М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ А ВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Одесский филиал Научиводственного объединения пРостроению "НАТИ"(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ САМОХОДНЫХ АГРЕГАТОВ(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повьцпение качества вождения. Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор 2 сигналов, преобразователь сигнала с исполнительным механизмом 3, самоходный агрегат 4, аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза. Элемент 6 прогноза включает апериодическое звено, два усилителя и три сумматора. Сигнал с выхода элемента 6 прогноза пропорционален сигналу, соответствующему курсу. агрегата 4 в будущий, наперед, заданный момент времени. Это реализовано за счет использования информации о значении производной и скорости изменения курса агрегата 4в каждый момент времени. 2 ил.883 . 2а выход - с выходом элемента 6 прогноза.В качестве элемента 7 может бытьиспользовано апериодическое звено.выполненное на резисторах и емкостях/усилители 8 и 9 могут быть выполненына интегральных микросхемах, сумматоры 10, 11 и 12 - на резисторах,Устройство работает следующимобразом.При движении агрегата 4 на выходеисполнительного механизма 3 появляется управляющее воздействие, котороеобеспечивает поворот самоходного агрегата 4 в заданном направлении, изменяя траекторию движения копирующейточки, приближая ее к заданной траектории,На выходе аналога 5 самоходногоагрегата появляется сигнал, пропорциональный значению курса агрегата 4в данный момент времени, При поступлении этого сигнала на элемент 6прогноза сигнал на его выходе пропорционален прогноэируемому курсу агрегата 4 в будущий наперед заданныймомент времени,Система автоматического вожденияосуществляет вождение агрегата 4 потраектории равенства нулю управляющего воздействия, т,е. сигнала на выходе исполнительного механизма 3. Использование информаций как о прогноэируемом курсе агрегата 4, так и оего производной повышает качество вождения за счет того, что в управляющем.воздействии имеется информацияо скорости изменения курса агрегата.Элемент 6 прогноза обеспечивает,Введение в закон управления информации о значении производной прогнозируемого курса агрегата 4.Структурная схема элемента 6 выполнена по схеме экспоненциальногосглаживания (фиг. 2).Пусть ХИ) и Х соответственновходной и выходной сигналы элемента 6.Для того, чтобы данный элементбыл прогноэирующим, необходимо, что;бы его передаточная функция описывалась выражением выход элемента 6 прогноза соединен с входом апериодического звена 7, первым входом первого сумматора 10 и 50 через первый усилитель 8 с первым входом второго сумматора 11. Выход апериодического звена 7 соединен с вторыми входами первого 10 и второго 11 сумматоров, причем вьгход первого сумматора 10 через второй усилитель 9 соединен с первым входом третьего сумматора 12, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора 11,Х(0) РТрМ = --- = К е а Х(р) о 11367Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, вчастности к устройствам автоматического вождения самоходных агрегатов,Цель изобретения - повышение качества вождения.На фиг, 1 и 2 приведены соответственно структурные схемы предлагаемого устройства и элемента прогноза. 10Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор 2 сигналов,исполнительный механизм 3, самоходный агрегат 4, аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза. 15Выход чувствительного элемента 1соединен с первым входом сумматора2 сигналов, выход которого через исполнительный механизм 3 воздействует.на самоходный агрегат 4. Кроме того, 20выход исполнительного механизма 3 через аналог 5 самоходного агрегата иэлемент 6 прогноза соединен с вторым входом сумматора 2 сигналов, асамоходный агрегат 4 соединен с чувствительным элементом 1 обратной связью,В качестве чувствительного элемента 1 может быть использовано механическое копирующее устройство, в 30котором источником информации "лужит, например, вращающийся трансформатор, сумматор 2 сигналов может бытьвыполнен на резисторах .в качествеэлемента 3 может быть применен широт- ЗЬно-импульсный преобразователь, самоходный агрегат 4, например, - на базе трактора ТОК, электронный аналог 5 самоходного агрегата выполненна интегральных микросхемах. 40Элемент 6 прогноза выполнен посхеме экспоненциального сглаживания,например по схеме линейной интерполяции. Он содержит апериодическое звено 7, два усилителя 8 и 9 и три сумматора 10-12,где Х(р) и Х(р) - соответственноизображения по Лапласу входного ивыходного сигналов фильтра,- оператор дифференцирования,коэффициент передачи и время прогноза элемента К,иТ прогноза.Передаточная функция элемента 6,Т - текущее время,Так как е"гф можно представить ввиде РТ,129( -----РТ,1 + --2 ф еТ = 2 Т К = а - 2 К +К3 2+К ф К = К 1+ --- (1+К)(4)К К К 1 Кг то условия работы данного элемента в качестве прогнозирующего для линейной экстраполяции (= 1) имеют следующий вид; 67883 4КФ 1, К ФО,.Из выражения (4) следует, что время прогноза элемента 6 определяется постоянной времени апериодического звена 7, а коэффициент его передачи - отношением коэффициентов передачи егоэлементов,10 Формула изобретенияУстройство автоматического вождения самоходных агрегатов, включающеесоединенные последовательна чувствительный элемент, сумматор сигналов,15 исполнительный механизм и самоходныйагрегат, при этом выход исполнительного механизма соединен с вторым входом сумматора сигналов через аналогсамоходного агрегата, а чувствитель 20 ный элемент соединен обратной свя-.зью с самоходным агрегатом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества вождения, оно снабжено элементом прогноза с апериодичес 25 ким звеном, двумя усилителями и тремя сумматорами сигналов, вход которого соединен с выходом аналога самоходного агрегата, а выход - с вторымвходом сумматора сигналов, при этом30 вход элемента прогноза соединен свходом апериодического звена, первымвходоМ первого сумматора и через первый усилитель - с первым входом второго сумматора, выход апериодического звена соединен с вторыми входамипервого и второго сумматоров, причем выход первого сумматора черезвторой усилитель соединен с первымвходом третьего сумматора, второй40 вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход - с выходомэлемента прогноза.1367883 Составитель С. Заруцкийдактор Н,Гунько Техред И.,Попович Корректор П.Пилипенк з 121/1 Тираж 661ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауйская наб.,писное оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная