Система группового управления самоходными агрегатами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик(51)М. Кл. А 01 В 69/04 Гепударстееииык комитет по делам изабретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Одесская научно-исследовательская станция Государственного союзного ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательского тракторного института(54) СИСТЕМА ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ САМОХОДНЫМИ АГРЕГАТАМИ Изобретение относится к управлению движением группы транспортных средств, в частности к системам вождения сельскохозяйственных самоходных агрегатов.Известна система группового управления самоходными агрегатами, содержащая датчик угла поворотаведущего агрегата, связанньй через канал дистанционной передачи сигналов с блоком управления исполнительными органами ведомого. агрегата, включающим в себя датчик пройденного пути и программный регистр, устройство ориентации с излучателем тта ведущем агрегате и приемными элементами на ведомом, подключенными к усилителям с автоматическойт 5 регулировкой усиления и с управляемыми делителями напряжения, к одним из входов которых подключен генератор опорного напряжения, и элемент сравнения 1 ).Недостатком известной системы явля:- ется неточность и повторения ведомьвк 1 агрегатом траектории ведущего агрега та, что приводит к увеличению поворотной полосы,Цель изобретения - повышение точности управления.Цель достигается тем, что блокуправления исполнительными органамиведомого агрегата снабжен включенныммежду датчиком пройденного пути ипрограммным регистром, управляемьетключевьм элементом, триггером и подключенным к его выходу одним своимвходом элементом И, подключенным кего другому входу элементом ИЛИ, связанным своими входами с выходом исполнительного органа ведомого агрегата и с датчиком угла поворота ведущегоагрегата соответственно сумматором,подключенным к одному его входу доволнительным элементом сравнения иисточником эталонного сигнала, соединенным,с одним входом дополнительногоэлемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком угла поворота ведущего агрегата через канал80284 3 8 дистанционной передачи сигналов, при этом другой вход сумматора подключен к одному из выходов программного регистра, соединенного своим другим выходом с,управляющим входом триггера, а выход сумматора соединен с управляющим входом одного из управляемых делителей, подключенного к одному из входов элемента давления устройства ориентации.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.Система содержит датчик 1 угла поворота ведущего агрегата, и преобразующе-усилительный элемент 2 управления рабочим орудием ведущего агрегата, связанные через канал дистанционной передачи сигналов, включающий в себя передатчик 3 и приемник 4 сигналов управления, с блоком 5 управления исполнительными органами 6 ведомого агрегата. Система содержит также устройство ориентации в сосЭ тав которого входят излучатель 7, установленный на ведущем агрегате, и приемники 8 и 9, установленные на ведомом агрегате, и подключенные на их выходах усилители 1 О и 11 с автоматической регулировкой усиления, а также управляемые делители 12-16, к одним из входов которых подключен генератор 17 опорного напряжения.К выходам делителей 13 и 15 подключен блок 18 вычитания и последо- вательно включенные с ним элемент 9 сравнения, фазовый детектор 20 и преобразовательно-усилительный элемент 21 органов пойорота ведомого агрегата. Усилители 1 О и 11 состоят из последовательно включенных управляемых делителей 22-27, усилителей 28 и 29 прямого тракта и усилителей 30 и 31 обратного тракта. Блок 5 содержит программный регистр 32, ко входу которого подключен управляемый ключевой элемент 33, соединенный своими входами с датчиком 34 пройденного пути и элементом 35 И, входы которого соединены с выходами элемента 36 ИЛИ и триггера 37. Входы элемента 36 ИЛИ подключены к выходам приемника 4 и элемента 6Один из выходов регистра 32 подключен к одному из входов триггера 37, другой вход которого соединен через канал дистанционной передачи сигналов с датчиком 1. Другой выход регистра 32 подключен к одному из входов. сумматора 38, другой вход которого соеди 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нен с выходом дополнительного элемента 39 сравнения, входы которогосоединены со входом блока 5 и.источником 40 эталонного сигнала, Выходсумматора 38 соединен с управляющимвходом делителя 16, подключенногосвоим выходом к одному из входовэлемента 19 сравнения устройства ориентации. К одному из выходов приемника 4 подключен преобразующе-усилительный элемент 41 управления муфтой сцеп. -ления ведомого агрегата, а к одномуиз входов передатчика 3 - элемент 42управления муфтой сцепления ведущегоагрегата.Устройство работает следующим образом,Сигнал излучателя 7, воспринимаемый приемниками 8 и 9, поступает навход соответствующих усилителей 10и 11. Коэффициенты передачи каждогоиз управляемых делителей 22-27 пропорциональны расстоянию от излучателя 7до соответствующего приемника 8 или9., Так как коэфФициенты передачи управляемых делителей 12-15, включенныхпоследовательно к выходу генератораопорного напряжения 17, равны коэффициентам передачи управляемых делителей 22-27, то,сигналы на выходе управляемых делителей 3 и,15 пропорциональны квадратам расстояний отизлучателя 7 до приемников 8 и 9,Сигналы с выходов управляемых дели-,телей 13 и 15 подаются на блок 18,выходной сигнал которого поступаетна один из входов элемента 19. Навторой его вход через управляемый делитель 16 поступает эталонный сигнал с одного из выходов генератора17, соответствующий заданному эквидистантному расстоянию между агрегатами на гоне, С выхода элемента 19сигнал подается наодин из входовфазового детектора 20, на второйвход которого поступает коммутирующий сигнал с другого выхода генератора 17 Следовательно сигнал на выходе фазового детектора 20 соответствует смещению ведомого агрегатаотносительно ведущего в направленииперпендикулярном их траектории движения. При движении ведомого агрегата относительно ведущего на заданном эквидистантном расстоянии сигнал на выходе блока 18 не изменяется, а, следовательно, сигнал на выходе фазового детектора 20 равен нулю, При сме880284 орудия. При прохождении ведущим агрегатом границы гон - поворотная полосаводитель переводит агрегатируемое орудие в рабочее положениеВ этот моментсигнал, несущий информацию о уаложении агрегатируемого орудия ведущегоагрегата, на одном из входов элементаИЛИ 36 исчезает, Для того, чтобы вэтот момент программа движения ведомого агрегатане прервалась, на второмвходе элемента 36 присутствует выходной сигнал преобразующе-усилительногоэлемента 6. При выходе ведомого агрегата на границу гон - поворотная полоса по заданной программе сигналом регистра 32 и с помощью элемента 6происходит перевод агрегтируемогоорудия ведомого агрегата в рабочееположение. В этот же момент выходнойсигнал элемента Ь, поступающий наодин из входов элемента ИЛИ 36, исче;зает. Одновременно заканчивается отработка программы выхода ведомого агрегата с поворотной полосы на гон иодним из выходных сигналов программного регистра 32 триггер 37 перебра-сывается в такое положение, при кощении ведомого агрегата от заданной траектории движения изменяются коэффициенты передачи управляемых делителей 12-15, что приводит к изменению сигнала на выходе блока 18 и, следовательно, на выходе фазового детектора 20, Величина и фаза этого сигнала соответствует величине и направлению смещения ведомого агрегата относительно заданной траектории движения. Этот сигнал поступает на преобразующе-.усилительный элемент органов поворота ведомого агрегата 21, который вертает последний на заданную траекторию движения,При подходе ведущего агрегата с гона к границе поворотной полосы водитель переводит рабочее орудие в транспортное положение и начинает осуществлять поворот ведущего агрегата. При этом сигнал с элемента 2 через канал дистанционного управления и элемент ИЛИ 36 поступает на один из входов элемента 35 И. Сигнал датчика 1 также через канал дистанционного управления поступает на один из входов триггера 37. Триггер 37 срабатывает и подает сигнал на второй вход элемента И 35. Таким образом, наличие сигналов на обеих входах элемента 35 говорит о том, что рабочее орудие ведущего агрегата находится в транспортном положении и ведущий агрегат начинает осуществлять поворот. В результате этого на выходе элемента 35 появляется сигнал, который открывает элемент 33 для пропускания импульсов датчика 34 пройденного пути на программный регистр 32 Регистр 32 по заданной программе с помощью управляемого делителя 16 изменяет эталонный сигнал элемента 19 таким образом, что ведомый агрегат до границы гон - поворотная полоса движется параллельно траектории движения ведущего агрегата. Причем при проходе этой границы ведомым агрегатом по команде программного регистра, время выдачи которой определяется количеством импульсов датчика 34 (интервальным расстоянием между агрегатами), производится перевод рабочего орудия ведомого агрегата в транспортное положение с помощью преобразующе-усилительного элемента 6. После прохождения ведомым агрегатом поворотной полосы ведомый агрегат также по задан ной программе начинает выстраиваться 5 10 15 20 25 35 4045 50 55 в колонну с ведущим агрегатом. После окончания поворота и выстраивания агрегатов в колонну (т.е, после окончания программы), выходным сигналом программного регистра 32 производится переключение триггера 37. В резуль тате этого выходной сигнал триггера 37, поступающий на элемент И 35, исчезнет, и элемент 33 прекратит подачу импульсов датчика 34 пройденного пути на программный регистр 32, т.е. на поворотной полосе агрегаты двигаются в колонне.При подходе ведущего агрегата ко второму повороту, т.е. к выходу на гон, водитель начинает поворачивать агрегат. При этом сигнал датчикаугла поворота ведущего агрегата по каналу дистанционного управления поступает на триггер 37, который срабатывает и через элемент И 35 и элемент 33 дает разрешение для прохожде. ния импульсов датчика 34 пройденного пути на программный регистр 32. Регистр 32 посредством изменения эталонного сигнала элемента 19.с помощью управляемого делителя 16 осуществляет изменение эквидистантного расстояния ведомого агрегата таким образом, что последний выходит на границу поворотная полоса - гон со смещением, равным ширине захвата рабочего8802848ском хозяйстве, сокращает требуемоеколичество механизаторов и повышаеткачество выполняемой работы. тором его выходной сигнал исчезает.Следовательно, на входах элементаИ 35 сигналы отсутствуют. В результате этого элемент 33 закрывается ипоступление импульсов датчика 34пройденного пути на вход программного регистра 32 прекрашается, т.е.при движении агрегатов на гоне программный регистр 32 не работает.Для точной обработки программыдвижения ведомого агрегата на поворотной полосе водителю ведущего агрегата необходимо выдерживать заранеезаданный радиус поворота ведущего агрегата, что не всегда удается. С целью устранения влияния неточностиподдержания водителем заданного радиуса поворота ведущего агрегата накачество вождения ведомого агрегатав схеме предусмотрена коррекция выходного сигнала программного регистра 32, поступающего на управляемыйделитель 16, с помощью сигнала, несущего информацию об угле поворота ведущего агрегата. Этот сигнал при достижении определенной величины с датчика 1 угла поворота ведущего агрегата по каналу дистанционного управления поступает на один из входовэлемента 39, на второй вход которогопоступает эталонный сигнал источника40, величина которого эквивалентназаданному радиусу поворота ведущегоагрегата. Таким образом, на выходеэлемента 39 будет сигнал ошибки, величина и фаза которого несут информацию о величине и направлении отклонения ведущего агрегата от заданного радиуса поворота. Этот сигналошибки поступает на сумматор 38, гдесуммируясь с основным сигналом прог-раммного регистра, производит коррекцию эталонного сигнала генератора 17таким образом, чтобы при отклоненииведущего агрегата от заданного радиуса поворота, ведомый. агрегат не изменял свой радиус поворота. В системе предусмотрена синхронная остановка ведомого агрегата с ведущим агрегатом с помощью сигнала элемента 42 управления муфтой сцепления ведущего агрегата, который через канал дистанционного управления воздействует на преобразующе-усилительный элемент 41 муфты сцепления ведомого агрегата,Использование предлагаемой систе мы, обеспечивающей возможность управления одним трактористом несколькими машинно-тракторными агрегатами, повышает производительность труда в сель . формула изобретения Система группового управления самоходными агрегатами, содержащая дат 1 О чик угла поворота ведущего агрегата,связанный через канал дистанционнойпередачи сигналов с блоком управленияисполнительными органами ведомогоагрегата, включающим в себя датчик15 пройденного пути и программный регистр, устройство ориентации с излучателем на ведущем агрегате и приемными элементами на ведомом,подключенными к усилителям с автоматищо ческой регулировкой усиления и с управляемыми делителями напряжения,к одним из входов которых подключенгенератор опорного напряжения, и элемент сравнения, о т л и ч а ю щ а я25 с я тем, что, с целью повышенияточности управления, блок управленияисполнительными органами ведомого агрегата снабжен включенным между датчиком пройденного пути и программнымрегистром, управляемым ключевым эле,ментом, триггером и подключенным кего выходу одним своим входом элементом И, подключенным к его другомувходу элементом ИЛИ, связанным своими входами с выходом исполнительного35органа ведомого агрегата и с датчиком угла поворота ведущего агрегатасоответственно сумматором, подключенным к одному его входу дополнительным элементом сравнения и источником40эталонного сигнала, соединенным с одФним входом дополнительного элементасравнения, другой вход которого соединен с датчиком угла поворота ведущего агрегата через канал дистанционной передачи сигналов, при этом другой вход сумматора подключен к одному из выходов программного регистра,соединенного своим другим выходомс управляющим входом триггера, авыход сумматора соединен с управляющим входом одного из управляемых делителей, подключенного к одному извходов элемента сравнения устройстваориентации.55Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 615880, кл. А 01 В 69(04 (прототйп).ж 703 ета СС о ком й и о венно крытииая наб. 4/5 а город, ул. Проектная, 4 каз 9776/1 ВНИИПИ Государ по делам из 113035 Москва филиал ППП "Пат