Система управления движением транспортного средства

)4 6 05 О 1 02 Б. Михли тво СССР Н 708313,СССР У 697980,(56) Авторское свидетелькл. 6 05 О 1/03, 1980.Авторское свидетельствокл. 6 05 О 1/02, 1979,(54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕ.НИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содер.жащая дорожку задания траектории, установленные на транспортном средстве блок слежения за дорожкой задания траектории иблок управления, а также датчики-ориентиры,расположенные в местах ответвления дорожкизадания траектории, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения экономич.ности и надежности системы, дорожка заданиятраектории выполнена в виде полосы, на которой сформирована последовательность прямоугольных чередующихся намагниченных и ненамагниченных участков, ширина которыхравна ширине полосы, в местах ответвлениядорожки задания траектории размещен пере.ходный участок, представляющий собой кри.волинейный отрезок указанной полосы, парал.лельный линии сопряжения ветвей дорожки.и удаленный от них на расстояние, равноеширине полосы, а на транспортном средствеустановлены два блока слежения за переход.ным участком, коммутатор, два блока увеличения длительности импульса и два дачикаповорота, причем выходы блока слеженияза дорожкой задания траектории, первого ивторого блоков слежения за переходным участком соединены соответственно с первым, вторым и третьим входамй коммутатора, выходкоторого соединен с входом блока управления, а выходы первого и второго датчиковповорота соединены соответственно с входамипервого и второго блоков увеличения длительности импульса, выходы которых соединенысоответственно с четвертым и пятым входамикоммутатора.1 ри отсутствии сигналов с датчиков 9 и 10 поворота коммутатор 8 подключает блок 5 слежения к блоку 13 управления, Если ТС движется точно вдоль ветви 1 дорожки задания траектории, то сигнал на выходе блока 5 слежения отсутствует и блок 13 управления не изменяет направления движе ния ТС. При поперечном смещении ТС относительно в твп 1 дорожки задания траектории на выходе блока 5 слежения появляется 50 Изобретение относится к области управле. ния транспортными средствами, в частности для перевозки деталей в автоматизированных цехах.Целью изобретения является повышения 5 экономичности и надежности системы.На фиг. 1 изображена блок-схема системы управления движением транспортных средств (ТС); на фиг. 2 - фрагмент полосы; на фиг. 3 - структурная схема блока слежения;10 на фиг. 4 - график, изменения составляющей напряженности магнитного поля полосы,воспринимаемой датчиком блока, слежения при движении ТС вдоль полосы без поперечного смещения; на фиг. 5 - график зависимости 15 амплитуды колебаний составляющей напряженности магнитного поля полосы, воспринимаемый датчиком блока слежения при движении ТС, от поперечного смешения ТС относительно полосы; на фиг. 6 - график зависимос ти разности амплитуд колебаний составляющей напряженности магнитного поля полосы, воспринимаемой датчиками блока слежения при движении ТС, от поперечного смешения ТС относительно полосы. 25Система управления движением ТС содержит(фиг, 1) дорожку задания траектории, представленную ветвями 1 и 2, переходный участок 3 с одной ветви на другую, датчик- ориентир 4, блок 5 слежения эа дорожкой 30 задания траектории, блоки 6 и 7 слежения эа переходным участком, коммутатор 8, датчики 9 и 10, поворота, блоки 11 и 12 увеличения длительности импульса, блок 13 управления.Между дорожкой задания траектории, переходными участками и блоками слежения связь Магнитная. Аналогичная связь между датчиками-ориентирами и датчиками поворота. Выходы блоков 5 - 7 слежения подключены 40 соответственно к первому, второму и третьему входам коммутатора 8, выход которого соединен с входом блока 13 управления, Управляющие входы коммутатора 8 подключены к выходам соответствующих блоков 11 и 12 увеличения длительности импульса, входы которых соединены соответственно с выходами датчиков 9 и 10 поворота. сигнал, величина и знак которого соответствует величине и направлению смешения (фиг. 6). Этот сигнал поступает на блок 13 управления, который изменяет направление дыижения ТС таким образом, чтобы ликвиди, ровать смещение.Для того, чтобы указать ТС на необходи. мость перехода на ветвь 2 дорожки задания траектории, датчик-ориентир 4, расположенный в месте ответвления дорожки, устанавли. вается так, чтобы воздействовать на датчик 9 поворота, Как только датчик 9 поворота оказывается над датчиком-ориентиром, он вырабатывает сигнал в виде импульса, поступающий на блок 11 увеличения длительности импульса, увеличивающий длительность пос.леднего до 2-4 с и подающий его на управляющий вход коммутатора 8, который по этому сигналу подключает блок 6 слежения за пере. ходным участком к блоку 13 управления.К моменту срабатывания коммутатора 8 блок 6 слежения уже находится над переходным участком 3, т. е, дальше движение продолжается вдоль переходного участка 3 в течение 2 - 4 с, так как длина переходного участка не превышает 1 - 2 м, По истечении указанного времени импульс на выходе блока 11 увеличения длительности импульса пропадает и коммутатор 8 вновь подключает к блоку 13 управле. ния блок 5 слежения, который уже находится над ветвью 2 дорожки задания траектории, следовательно, дальше движение проходит вдоль ветви 2 дорожки задания траектории.Блок 7 слежения за переходным участкомР датчик 10 поворота и блок 12 увеличения длительности импульса предназначены для пере.хода на ветвь дорожки задания траектории, симметричную ветви 2 относительно ветви 1.На фиг. 2 представлен фрагмент полосы 1, на которой сформирована последовательность прямоугольных чередующихся намагниченных 14 - 16 и ненамагниченных 17 и 18 участков, ширина которых равна ширине полосы. Основанием полосы может быть участок пола цеха (если пол сделан из неферромагнитного материала) или лента иэ неферромагнитного материала, укрепленная на полу. В качестве ферромагнитного материала для намагниченных участков можно использовать смесь порошка феррита бария (ВаО 6 РеОз) и литопонныхбелил, Эта смесь обладает свойствами белил, т, е, легко может быть нанесена вручную или распылителем через трафарет, и хорошими магнитными свойствами феррита бария, Смесь можно, например, наносить участками шириной б = 20 см, длиной 3 = 1 см и толщиной Ь = 0,2 см. Расстояние между центрами намагниченных участков= 3 см, т. е. длина778004 1 О 20 25 30 35 40 45 50 3 11 ненамагниченного участка 1= 2 см. Для получения намагниченных участков нанесенную смесь нужно намагнитить вдоль оси У воздействием сильного постоянного магнитного поля, источником которого может быть электромагнит, установленный на специальной тележке.Расчет напряженности магнитного поля над полосой, обусловленного ее намагниченными участками, дает возможность (для высоты подвеса датчиков блока слежения, равной 2 см) построить графики зависимостей, которые иллюстрируют работоспособность системы (фиг. 4 - 6).В качестве датчика-ориентира можно исполь зовать постоянный магнит, установленный так, чтобы его магнитная ось могла быть направлена либо по оси 2 (нужен переход на другую ветвь), либо по оси Х (переход не нужен).Все блоки слежения одинаковы и имеют структурную схему, представленную на фиг. 3. Блок слежения состоит из четырех датчиков 19 - 22 проекции напряженности магнитного поля на ось У; трех разностных элементов 23 - 25 и двух выпрямителей 26 и 27. Расстояние между датчиками 19 и 21, 20 и 22 равно ширине полосы (20 см). Датчики 20 и 22 введены для наиболее полного исключения влияния магнитного поля Земли и увеличения помехозашишенности системы. Расстояние меж-. ду датчиками 19 и 20, 21 и 22. выбирается из условия максимальной амплитуды сигналов на выходах разностных элементов 23 и 24 и равно половине расстояния между центрами намагниченных участков полосы (1,5 см).Датчики 19 и 20 подключены к входам разностного элемента 23, датчики 21 и 22 - к входам разностного элемента 6, выходы разностных элементов 23 и 24 подключены соответственно к входам выпрямителей 26 и 27, выходные сигналы которых, равные амплитудам входных, подаются на входы разностного элемента 25. Выходной сигнал разностного элемента 25 является выходным сигналом блока слежения.На фиг. 3 представлено также относительное положение датчиков 19 - 22 блока слежения и намагниченных участков полосы 14 и 15. Магниточувствительные элементы датчиков блока слежения можно выполнить в виде катушек с ферритовыми сердечниками, которые реагируют только на изменение магнитного поля при движении ТС относительно намагниченных участков полосы и нечувстви тельны, в частности, к загрузке ТС ферромагнитными массами, не изменяющими свое положение относительно датчиков блока слежения. Магниточувствительные элементы датчиков блоков слежения должныбыть ориентированы так, чтобы иметь наибольшую чувствительность вдоль оси У.В качестве разностных элементов блока слежения можно использовать полупроводниковые дифференциальные усилители. Выпрямителем может быть амплитудный детектор, построенный на основе полупроводникового диода.Если блок слежения ориентирован относительно полосы (фиг. 3), за которой он осуществляет слежение, то его выходной сигнал О равен нулю. При поперечном смещении ТС (по оси Х), за счет изменения магнитного поля, действующего на датчики блока слежения (фиг. 5), амплитуды сигналов датчиков 19 и 20, 21 и 22 а следовательно, и разностных элементов 23 и 24 увеличиваются, тогда как амплитуды сигналов другой пары датчиков 21 и 22 19 и 20 и разностных элементов 24 и 23 уменьшаются, что приводит к появлению на выходе блока слежения сигнала, пропорционального разности амплитуд напряженности магнитного поля, действующего на датчики 19 и 21, 20 и 22 (фиг, 6), вели. чина и знак которого соответствуют величине и знаку поперечного смещения ТС.Из графика видно (фиг. 5), что в предлагаемой системе значительные поперечные смешЕ- ния ТС (20 см) не нарушают ее работоспособности. Возможность надежной работы при таких смешениях необходима, так как в связи с инерционностью системьг возможны колебательные смешения ТС относительно полосы на 10 - 15 см.Для того, чтобы при таких смещениях магнитное поле переходных участков не влияло на блок слежения за дорожкой задания траектории, переходные участки располагаются на расстоянии ширины полосы от дорожки задания траектории. Коммутатор можно, например, построить надвух электромагнитных реле (например, РЭС - 10)причем обмотка первого реле соединяется свыходом блока 11 увеличегйя длительностиимпульса (фиг. 1), а второго - с выходомблока 12 увеличения длительности импульса.Нормально замкнутый контакт первого реле,соединенный последовательно с нормал,но замкнутым контактом второго реле, образует цепь,через которую блок 5 слежения подключаетсяк блоку 13 управления, Нормально разомкнутый контакт первого реле подключает блок 6слежения за переходным участком к блоку 13управления, в нормально разомкнутый контактвторого реле подключает блок 7 слеженияза переходным участком к блоку 13 управле.ния, 1177800Блоки увеличения длительности импульса представляют собой транзисторные ждущие .мультивибраторы с эмиттерной связью.Датчики поворота аналогичны датчикам блока слежения, но ориентированы так, что обла. дают наибольшей чувствительностью по оси Е (фиг. 2), чтобы реагировать на датчики-ориентиры, магнитная ось которых направлена по оси Е, и небольшой чувствительностью по осям Х и У, так как не должны реагировать на намагниченные по оси У участки полосы и на датчики-ориентиры, магнитная ось которых направлена по оси Х.15Блок управления может быть, например,электронным дифференциальным усилителем,нагруженным на двигатель рулевого привода ТС. Анализ магнитных помех показывает, чтоони не превышают 1,6 А/м, Для надежнойидентификации поперечного смещения необходимо, чтобы полезный сигнал не менее чемв три раза превышал сигнал помехи, т. е.минимальное поперечное смешение, котороеможет быть надежно обнаружено предлагаемойсистемой, должно вызвать полезный сигнал11 А - 3-1,6 А/м - 4,8 А/м. Из графика(фиг. 6) находим, что это смешение составляет 0,4 см,Дорожка задания траектории в предлагаемой системе не требует расхода электроэнергии, что повышает экономичность системы, атакже увеличивает ее надежность, так какфункционирование дорожки не зависит от по.дачи энергии,, .Гратилло Редак аказ 5553/48 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн Тираж 863 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5