Система автоматизированного вождения колесных машинно тракторных агрегатов

Номер патента: 1033033

Авторы: Бубнов, Орлов, Тараторкин

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

"1": . : ,." ,а К ДВТОРСК У 9раторкин фЗнакнститу счета заочетельство СССР9/4, 1979.ельство СССР9/04, 1980 ТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(71) Всесоюзный орденасельскохозяйственный иного образования(прототип),(54)(57) 1, СИСТЕМА АВТОЮсТИЭИРОВАННОГО ВОЖДЕНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ, содержащая програм.мный блок, связанный с переключателем режимов управления, датчики траекторной ошибки и положения направляющих колес, датчик скорости и усилитель, связанный с исполнительными механизмами, о т л и ч а ю щ а ив : с я тем, что, с целью повышения качества автовождения и расширения области применения, она дополнительно содержит датчик положения рабочих органов, связанный с программным блоком и переключателем режимов управления, блок .реверсирования управляющего воздействия, связанный входом с переключателем режимов уп" равления, а выходами"- с усилителем, схему управления движения на рабочем гоне, связанную со схемой стабилизации направляющих колес и через последнюю " с переключателем режимов управления, схему автоматической регулировки интенсивности и величины управляющего воздействия, связанную входами со схемой стабилизации направляющих колес и с датчиками ско рости и положения направляющих колес, а выходами - с усилителем, тактовый генератор, связанныйвходом с датчиком скорости, а выходом - с программным блоком, и датчик боково го крена, при этом датчики траектор ной ошибки, бокового крена и положения направлякиаих колес связаны со схемой управления движением на рабо. чем гоне, причем датчик положения направляющих колес связан также со схемой стабищФзации последних.2. Система по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что схема управле-. ния движением на рабочем гоне содержит сумматор, к входам которого подключены датчик положения направляющих колес и через блоки интегрирова- ния датчики траекторной ошибки и бокового крена, а к .выходам - компараторы, которые своими выходами сое- Е динены со схемой стабилизации направляиюих колес и через элементы ИЛИ носледией связаны с иереключатедем режимов управления.3. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а.я ся тем, что схема автомати- Я ческой регулировки интенсивности и величины управляющего воздействия содержит блок изменения интенсивности управляющего воздействия по уравнению Ю ДЧ 2+ ВЧ+ С и блок ограничения величинй управляющего воздействия по уравнениюоС ВН + С 2 где Я и а(, - соответственно интенсивность и величина управляющего воздействиями А,В,С " постоянные коэффициенты, Ч -.линейная скорость движенияагрегата, при этом. упомянутые блоки входами фф подключены через блок интегрирования к датчику скорости, а выходами - соответственно к первому входу управляемого частотно-импульсного регулятора, связанного входом установки со схемой стабилизации направляющих колес, а выходом - с усилителем, и к первому входу сдвоенного компаратора1033033 второй вход. которого соединен с датчиком положения направляющих колес, а выход - с усилителем.4. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что схема стабилизации направляющих. колес содержит формирователь управляющих сигналов, ,первый и второй компараторы, первый и второй элементы ЗИ, первый и второй элементы ИЛИ, элемент 2 И, первый и второй элементы НЕ и третий элемент ИЛИ, причем вход формирователя управляющих, сигналов связан с датчиком положения направляющих колес, а выходы - с входами первого и второ. го компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ЗИ вторые входы которых объединены и подключены к выходу элемента 2 И, а третьи входы первого и второго элементов ЗИ также объединены и соединены с выходом переключателя режимов управления, выходы первого и второго элементов ЗИ подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы ко Изобретение относится к устройст- вам для автоматизированного управления движением сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов и специализированных самоходных машин на рабочих гонах и поворотных полосах при выполнении сельскохозяйственных полевых механизированных работ и может быть использовано для автоматизации вождения колесных тракторов и специализированных самоходных машин в составе системы-управления комплексно автоматизированного машин ного агрегата,Известно устройство для автомати- зированного управления машинно тракторным агрегатом иа поворотной полосе при выполнении поворота по универсальному алгоритму 1 ).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для: управления движением трактора, содержащее программный блок, связанный с переключателем режнмоэ управления, датчики траекторной ошибки и положения направляющих колес, датчик скорости и усилитель, связанный с исполнительными механизмами 23.Недостатками этого устройства являются отсутствие коррекции оисте мы управления э зависимости от угла бокового крена трактора и автоматиторых соединены с входами соответственно первого и второго элементов НЕ и с взводами третьего элемента ИЛИ,выход которого подключен к управляемому частотно-импульсному регулятору схемы автоматической регулировки интенсивности и величины управляющего воздействия, причем входы первогои второго элементов НЕ соединены так. же с выходами соответственно первого и второго компараторов схемы управ; пения на рабочем гоне, а выходы подключены к входам элемента 2 И..5. Система по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что усилитель содержит два логических элемента ЗИ,первые входы которых соединены сблоком реверсирования управляющеговоздействия, вторые - соединены между собой и с выходом управляемогочастотно-импульсного регулятора,третьи - с выходами элементов НК схемы регулировки интенсивности величи-,ны управляющего воздействия, а выходы подключены к входам каналов усилителя, выходы которых соединены сисполнительными механизмами1 ческой регулировки предельного угла "поворота направляющих колес или полурам трактора в зависимости от скорости движения агрегата, а также ог 5 раниченность области примененя, таккак данное устройство предназначенодля автоматизации вождения тракторатолько на поворотной полосе и необеспечивает аэтовождения на рабочемЯ гоне,Цель изобретения - повышение .качества автоэождения и расширение области применения,указанная цель достигаетея тем,что система автоматизированного вождения колесных машинно-тракторнымагрегатов дополнительно содержит дат, чик положения рабочих органов, свя-.занный с программным блокой н переключателем режимов управления, блокреэерсирования управляющего воздействия, связанный входом с нереключателем режимов управления, а выхода"ми - с усилителем, схему управлениядвижением на рабочем гоне, связанную25 се схемой стабилизаций наяравляющнхколес ичерез последнюю - с переключателем,режимов управления, схемуавтоматической регулировки интенсивности и величины управлякзцего воздейЗО ствия, связанную "входамн со схемойстабилизации направляющих колес ис датчиками скорости н положениянаправляющих колес, а выходами - сусилителем,.тактовый генератор связанныйвходом с датчиком скорости,а выходом - с программным блоком, идатчик. бокового крена, при этом датчики траекторной ошибки, боковогокрена и положения направляющих колес связаны со схемой управленияна рабочем гоне, причем датчик положения направляющих колес связан также со схемой стабилизации последних.Причем схема управления движением иа рабочем гоне содержит сумматор, к входам которого подключеныдатчик положения направляющих колеси через блоки интегрирования, датчики траекторной ошибки и боковогокрена, а к выходам - компараторы, которые своими выходами соединены сосхемой стабилизации направляющих колес и через элементы ИЛИ последнейсвязаны с переключателем режимов управления,Схема автоматической регулировкиинтенсивности и величины управляющего воздействия содержит блок изменения интенсивности управляющего воздействия по уравнениюЯ = АЧ+ В Ч + Си блок ограничения величийы управляющего воздействия по уравнениюо" = Вг" +2где Ч, сС - соответственно интенсивность и величина управляющего воздействия;Ь,"В, С - постоянные коэФФициеиты,Ч - линейная скорость движения агрегата.При этом упомянутые блоки входамиподключены через блок интегрированияк датчику скоростй, а выходами - со".ответственно к первому входу управляемого частотно-импульсного регулятора, связанного входом установкисо схемой стабилизации направляющихколес, а выходом - с усилителем, ик первому входу сдвоенного козшаратора, второй вход которого соединенс датчиком положения направляющихколес, а выход - с усилителем.Схема стабилизации направляющихколес содержит Формирователь управляющих сигналов, первый и второйкомпараторы, первый и второй элементы ЗИ, первый и второй элементы ИЛИ,элемент 2 И, первый и второй элементы НБ и третий элемент ИЛИ, причемвход Формирователя управляющих сигналов связан с датчиком положениянаправляющих колес, а выходы - свходами первого и второго компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первогои второго элементов ЗИ, вторые входыкоторых объединены и подключены квыходу элемента 2 И, третьи входыпервого и второго элементов ЗИ такМе объединены и соединены с выходомпереключателя режимов управления,выходы первого и второго элементов ЗИ подключены к первым входамсоответственно первого и второгоэлементов ИЛИ, вторые входы которыхсоединены с входами соответственнопервого и второго элементов НБ и свходами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляеф мому частотноимпульсному регулятору схемка автоматической регулировкиинтенсивности и величины управляющего воздействия, причем входы первогои второго элементов КЕ соедине 35 ны также с выходами соответственнопервого и второго компараторов схемыуправления на рабочем гоне, а выходы подключены к входам элемента 2 И,Усилитель содержит два логическихэлемента ЗИ, первые входы которыхсоединены с блоком реверсироваиияуправляюаего воздействия, вторыесоединены между собой и с выходомуправляемого частотно-импульсного25 регулятора, третьи - с выходами элементов НЕ схема регулировки интенсивности и величины управляющего .воздействия, а выход подключеныко входам каналов усилителя, выходы которых соединены с исполнительными механизмами,Ца Фиг. 1 изображена блок-схемасистемы автоматизированного вождения машинно-тракторных агрегатов;на Фиг. 2 - блок-схема программного35 блока.устройство содержит переключатель 1 режимов управления, связанныес ннм програюе.ый блок 2, датчикположеннйя рабочих органов 3 и блок49 реверсировання 4, подключенный черезусилитель ,5 к исполнительным механизмам б, а также схему 7 управлениядвижением на рабочем гоне, связаннуючерез схему 8 стабилизаций положения .45 направляющих колее с переключателем 1режимов управления,и через схему 9автоматической регулировки интенсивности и величииы управляющего воздействия с усилителем 5, тактовый5 О. генератор 10, выходом связанный спрограммным блоком 2, а входом " сдатчиком скорости 11, с которымтакже связана схема 9 регулировкиинтенсивности и величины управляющего воздействия, Система включает так55 же сумматор 12,Схема 7 управления движением нарабочем гоне содержит сумматор, квходам которого подключены через блоки интегрирования 13 и 14 соответст 60 венно датчики траекторной ошибки 15и бокового крена 1 б, а также непосредствеийо к третьему входу:подключен датчик 17 положения направляющих колес. Е выходам сумматора 1265 подключены компараторы 18 и 19, 103303330 Схема 9 автоматической регулировки интенсивности и величины уиравляющего воздействия содержит блоки 20изменения интенсивности и 21 ограничения величины управляющего воздействия, входами подключенные черезблок 22 интегрирования к датчику 11скорости, а выходами первый " к уп-,.равляемому частотно-импульсному регулятору 23, второй - через сдвоенный компаратор 24, другим входомсвязанный с датчиком 17 положениянаправляющих колес, к двум логическим элементам НЕ 25 и 26.Схема 8 стабилизации направляющих колес содержит Формирователь 27 15управляющих сигналов, входом связанный с датчиком 17 положения нап-:равляющйх колес, а выходами - Черездва компаратора 28 и 29 и два логических элемента ЗИ 30 и 31 с логическимнэлементами Ийи 32 и 33,.осуществляющими связь схемы 7 управления движением на рабочем гоне с переключателем 1 режимов управления.ДВа других входа элементов ЗИ ЗО и31 связаны между собой и соединенычерез логические схемы 2 И 34 и НЕ 35 .и 36 с выходами схемы 7 управлениядвижением на рабочем гоне, Третьивходы элементов ЗИ 30 и 31 соединенымежду собой и с выходом переключателя 1 режимов управления. к входамэлементов ИЕ 35- и 36 подключенывходы третьего элемента ИЛИ 37, выхсщом связанного с управляемым час-,тотно-импульсным регулятором 23. 35Усилитель 5, выполненный двухканальным, содержит два логическихэлемента ЗИ 38 и 39, первые входыкоторых соединены с блоком 4 реверсировання, вторые соединены между со бой и с выходом регулируемого частот. но импульсного. регулятора 23, третьи с выходаьй элементов НЕ 25 и 26 схемы 9 автоматической. регулировки интенаивностй и величины управляющего воздействия. Выходы элементов ЭИ 38 :и 39 соединены со входами каналов 40 и 41 усилителя 5, выходы которых под .клвченй к исполнительным механизмам 6:.Сумматор 12 выполняет сующрование сигналов датчиков 15 траектор-. ной ошибки и 17 положения направля киаих колес, а также вычитание иэ пойученной суммы сигнала датчика 16 бокового крена. Блоки 13 и 14 интегрирования сигналов датчиков выполнены в виде фильтров нижних частот с полосами пропускания соответственно до 10,00 Гц и до 0,50 Гц.Блок 22 интегрирования сигналов 60 датчика 11 скорости выполнен в виде преобразователя импульсных сигналов в напряжение, пропорциональное частоте. Блок 20 изменения интенсивнос- ти управляющего воздействия выполнен 65 в виде, схемы, преобразующей напряжение в зависимости от скорости движения Ч по уравнениюО(Щ - Я О(Ч)+ ВО(4 + Сгде О(Ю) - напряжение на.выходеблока 20 изменения интеи.сивности У управляющеговоздействия; .О(М - напряжение на выходе блока 22 интегрированияимпульсных сигналов датчика 11 скорости,Блок 21 ограничения величины а управляющего воздействия выполнен в виде схемы, преобразующей напряжение по уравнениюО(4: 8 О(О) + С где О(с) - напряжение на выходе блока 20.Частотно-импульсный регулятор 23 выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов управляемого напряжением, причем длительность импульсов неизменная, равная 0,05 с.Делитель частоты на выходе генератора выполнен на 3-триггерах. Входы триггеров для установки логической ф 1" соединены между собой и через логический элеыент НЕ (,не показан) с выходом элемента ИЛИ 37. Это позволяет осуществлятьсинхронизацию частотно-импульсного регулятора и схемы 7 управле ния движением на рабочем гоне. Программный блок 2 содержит двоично-десятичные счетчики импульсов 42, 43 и 44, подключенные к входам дешиФраторов 45, 46 и 47, переключатели 43-65, входами по шесть штук тремя группами подключенные к дешифраторам 45, 46 и 47, логические элементы 4 И 66-71, три входа которых подключены к переключателям (48-65 ) по одному иэ группы, четвертый - к выходам дешиФратора 72, а выходы элементов 4 И соединены между .собой и со входом двоично-десятичного счетчика импульсов 73, Счетчик 73 и дешифратор 72 соединены между собой. Первый и четвертый, второй и пятый выходы дешифратора 72 объединены и подключены к переключателю 1 режимов управления, шестой, выход дешнфратора 72 соединен с пе" реключателем.1 режимов управления, с звуковым генератором 74 через схему задержки 75 и с триггером 76 предназначенным для выдачи сигнааа, разрешающего пропускание логической схемой 2 И 77 счетных иипульеов от тактового генератора к счетчику 42, Каждий счетчик, соединенйьа с дешиФ ратором, образует счетную декаду, Логические элементы 4 Я 66-71; счетчик 73 и дешифратор 72 реализуют уии версальный алгоритм автовождения машинно-тракторных агрегатов по траекториям рациональных видов поворотоа.Счетчики 42, 43 и 44, дешифраторы.45, движением машинно-тракторного агре 46 и 4" и переключатели 46-65 состав. гата,ляют шесть трехразрядиых задатчнков Перед началом работы производятдлительности реализации элементов подготовку поля: проверяют наличиеуниверсального алгоритма. Звуковой больших камней, столбов, отдельногенератор 74 предназначен для пре стоящих деревьев, оврагов и другихдупреждения водителя об окончании препятствий. Деревяннымн вешками .отработки универсального алгоритма через 10-15 м или проходом почвооби перехода в Режим корректировки за рабатывающей машины (например плугаверыающего участка траектории. отбивают контрольную линию поворотИонтаж устройства йа тракторе 6 ной полосы. Рассчитывают программувщиыняется в следующем порядке. поворота. при этом исходными данныК: передней части переднего бру- ми являются ширина поворотаравса рамы трактора. крепится рама кон ная,в частности, ширине захватара . телескопическая Конструкция с агрегата при челночном способе двидвумя шарнирами и гидроцилиндрами. 15 ження ), исходная линейная скоростьПервые шарнир и: гидрбцнлиндр пред- движения потраекторижповорота, приназначенй для перевода рамы из трав нятая равной 2 м/с, и универсальныйспортного положейия в рабочее и об- алгоритм.автовожденияна поворотнойратно. Вторые - предназначены для полосе, который записывается следуюповорота рамы копира в крайнее пра-. 20 щим образом:вое или в крайнее левое положения.1Это необходимо при челночном спосо- О = О если Ой 4 е и й сс с .бе движения, когда .базовая борозда О О. располагается справа или слева оттрактора,Гидроцйлиндры подключают О :ся к гидросистеме трактора; первый- . О 9 если с сс и й 4 о 4 ф.2 ипараллельно основному цилиндру гид- О Ороиавесной системы трактора, а вто.- Ц а фрой - к отдельной секции тракторио" Оесли с 4 с аи Ф 1го распределителя. Электронный блок, 2 Я п 3 .5 н - 6 вклкиающий все позиции, кроме поз.З, З 6 3б 11 15 16 и 17, крепится в кабине 69).ютрактора перед водителем над перед- Ю 6 .если в 4 й иим ветровым стеклом. Датчик 3 положения рабочих органов крепится на где О, О , О 3 - управляющие сигналы него моста трактора, а иа прицепном ора агРегате - на раме машины у механизма подъема рабочих органов. Исполнительнйе механизми 6. (электромагни- ции элементов проты) крепятся на раепределителе гидропривода рулевого механизма.вого механизма. Дат- Яалее включают тумблер питания чек 17 .положения направляющих колес устройства от бортовой сети трактотрактора крепится специспециальным кронш- ра и кнопкой устанавливают направтейиом на поворотном валу правого ление первого поворота (тумблер и направлякщегоколееа трактора. Дат кнопка расположены на панели пере. чик 15 траекторн. 15 ой еаибки уатанавли- ключателя 1 режимов управления и отвается на подвижном к цжиом конце рамы ко- дельно ие аоказаяй . Нереключатепира; а к нему крепится щуп-копиррепится щуп-копир с лями 48-65 устанавливают значения параллелогр оамми й подвеской. Дат- . длительностей с., - с элементов прочим 16-.боковогокрена специальным 6 грамма автоматизированного поворо59 . н и кронщтейном крепится к кабине трак агрегата.рылом заднего коле-. Первый рабочий проход выполняют са. Датчик 11 екорости уетаиавлива- при ручном управлении - рама коп рв ко бке пе мены передаВ КО б ены переДач в Рабочем положении, но режим автовождения н гоне ве , При пеотбора мощности. Иеречислейные узлы.ресечении щупом-копиром контрольно еое няются кабеаями с штепсельными линии поворотной полосы водитель рычагом управления осиовньм цилиндромгидросиатемы выглубляет рабочие ора затеи другим рычагом управлеавле-ЬО ния дополнительным цилиндром повораПе еклн,чатель 1 Режимов управле-ния д в противоположнуюиия позволяет. переключить у ро П ре де машиныв трайс.ст йство чивает Раму копира в про в режимы автоматического уиравлеии . Роя ато ну. Ври переводее ав- портное положение датчик движением на поворотной полостематического уаравления движением . ния рабочих органов иа рабочем гане н ручного управленИа. 6 ческий сигнал на переключательЭто позволяет автоматически корректировать программу поворота при отклонении Фактической скорости Ч от исходной расчетной в диапазоне 1-3 м/с,Блок 22 интегрирования преобразует частоту импульсов от датчика 11 скорости в постоянное напряжение. Постоянное напряжение, цропорциональ ное скорости, поступает иа входы блоков 20 изменения интенсивности и 21 ограничения величины управляющего воздействия, где преобразуется в соответствии с ранее указанными зависимостямиО ( М А. О( ч)3 Р о (О) +ОЮ -8 О(М + С 2.Преобразование напряжения О и О, поступают соответственно на вхо жнмов управления, что приводит к.началу работы программного блока 2и подключению его через переключатель 1 к блоку 4 реверсирования исхеме 8 стабилизации направляющихколес. Сигнал от датчика 3 положениярабочих органов переключает триггер 76, логическая схема 2 И 77 начинает пропускать импульсы от тактового генератора 10 на вход двоичнодесятичного счетчика 42. Происходит 10счет импульсов счетчиком 42 и преобразование двоично-десятичного кодав десятичный дешифратором 45, Каждыйдесятый импульс с выхода дешифратора 45 поступает на вход счетчика 43, 35с выхода дешифратора 46 - на входсчетчика 44, Таким образом, на выход дешифратора 45 поступают сигналы через 0,1 ас, дешифратора 46через ес и дешифратора 47 - через 10С выходов дешифраторов сигналы поступают на контактное поле переключателей 48-65. Длительность составляющих элементов программы поворота,например с, задается переключателями 48, 49 й 50. В момент, когда навходы логического элемента 4 И 66поступают сигналы одновременно оттрех укаэанных переключателей, навыходе появляется сигнал и поступа- ..ет на вход счетчика 73, последнийпереключается, на первом выходе дешифратора 72 появляется напряжениев виде логической "1", схема стабилизации направляющих колес отключается. Это же напряжение поступаетна вход логического элемента 4 И 67подготавливая его к работе. В моментвремени с 2 с выхода элемента 67 навход счетчика 73 проходит сигнал,опять происходит переключение счетчика 73, логическая "1" с первоговыхода дешифратора 72 переключаетсяна второй, изготавливается к срабатыванию логический элемент 4 И 68.Процесс циклически повторяется до 45отработки последнего элемента программы поворота длительностью сВ момент выхода логической "1 ф нашестом выходе дешифратора 72 происходит выдача управляющего сигналав схему переключателя 1 режимов управления и на вход блока 75 эадержКи. Это приводит к переключению триггера 76, выводу на нуль счетчиков 42,43, 44 и. 73, включению звуковогогенератора 74 и отключению последнего автоматически через 3 с. Соединение выводов дешифратора 72 междусобой и с переключателем 1 режимовуправления выполнено таким образам,чтобы при последовательном црохожде 6 Онии сигналов через задающие длительности с- с 6 реализовался универсальный алгоритм.автовождения на поворотной полосе. Звуковой сигналгенератора 74 извещает водителя о ; 65 том, что 77-80 д.ины траектории по ворота уже пройдены в режиме автоматического управления движением, и устройство автоматически переключилось в режим ручного управления. Затем водитель заглубляет рабочие органы, Одновременно опускается рама со щупом-копиром, и водитель корректирует завершающий участок траектории так, чтобы щуп-копир вошел в борозду, образованную рабочей машиной при предыдущем проходе. Убевшись в .попадании щупа-копира в борозду, води" тель нажимает кнопку на панели пе" реключателя 1 режимов управления, Это приводит к подключению к блоку 4 реверсирования через переключатель 1 режимов управления схемы 7 управления движением на рабочем гоне и схемы 8 стабилизации направляющих колес Схема 9 автоматической регулировки интенсивности и величины управляющего воздействия соединена с усилителем 5 и тактовым генератором 10 постоянно - на рабочем гоне и поворотной полосе, и работает в этих режимах одинаково.Датчик 11 скорости выдает импульсы на входы тактового генератора 10 и блока 22 интегрирования. Тактовый генератор формирует прямоугольные импульсы, делит их частоту на постоянный коэффициент и передает на вход программного блока 2.учитывая, что датчик 11 скорости "считаетф число зубьев шестерни привода вала отбора мощности, а последняя располо жена на валу, связанном с задним мостом и ведущими колесами трактора, частота импульсов всегда пропорциональна линейной скорости движения (без учета буксования ).Таким образом реализуется зависи- мость 1/ас = О, 59,где дс - текущая длительность единицы измерения бортовоговремени, с,ды частотно-импульсного регулятора 23 и сдвоенного компаратора 24.Частотно-импульсный регулятор 23 преобразует напряжение О(Ч) в частоту и в виде прямоугольных импульсов направляет их на,вход логических элементов ЗИ 38 и 39 усилителя 5, Импульсы имеют постоянную, не зави; сящую от частоты длительность.При каждом импульсе происходит срабатывание электромагнита, открытие золотника распределителя гидро- ,привода рулевого .управления и пропускание в рабочий гидроцилиндр пор.ции .масла, Чем больше частота, тем .больше порций масла в единицу времени получает гндроцилиндр н тем больше интенсивность .управлякщего воздействия на трактор. На входы сдвоен ного компаратора 24 поступает напря-.жение как от блока 21 ограничении величины управлякщего воздействия, так и от датчика 17 положения направляющих колес трактора. Как толь-.ко напряжение от датчика 17 положения направляющих колес. сравняется с напряжением на Выходе блока 21 ограничения величины управляющеговюздействия сдвоенный компаратор 24 амаает на одном из двух своих выкщВов электрический сигнал. Сдвоенный комнаратор 24 Формирует управля мане сигналы, соответствующие максМмальным значениям угла поворота направляющих колес вправо или влево от их среднего положения. В зависимости от направления поворота колес при достижении макенмального значения угла срабатывают логические эле менты НЕ 25 или 26. Это приводит к откЛючению сигналов на одном из входов логических элементов ЗИ 38 .или 39, отключению каналов 40 или 41 усилителя 5 и нрекращению поворо та колес при сохранении возможности возврата их в среднее положение при поступлении соответствующего управляющего сигнала.При отклонении продольной оси трактора от направления копируемой борозды предыдущего прохода поворачиваются подвеска щупа-конира и .чувствительная ось датчика 15 траек торной ошибки, что приводит к изйенению напряжения на выходе датчика 15. Для исключения влияния случайных сигналов на процесс Формирова ния управляющего сигнала и сглаживания траекторий последующих рабочих проходов сигналы от датчика 15 тра екторной ошибки на вход ариФметического блока 11 проходят через блок 13 интегрИрования, представляющий собой Фильтр нижних часто. Изменение сигнала с частотой менее 16 Гц восприни мается сумматором 12 как постоянное напряжение. Блок 14 интегрирования пропускает от датчика 16 бокового крена колебания сигнала с частотойдо 0,5 Гц, Таким образом, датчик 18бокового крена реагирует только наизменение рельеФа местности и не реагирует на микронеровности поля.5 Изменение сигнала датчика 15 траекторной ошибки приводит к нарушению равенства сигналов, сумматор 12тотчас выделяет разность и выдает, на один из компараторов 18 илн 1916 электрический сигнал, Компаратор Формирует релейный сигнал с уровнемлогической ф 1" и передает его черезсхемы ИЛИ 32 нли 33 переключатель 1режимов управления и схеме 8 стабили15 зации положения направляющих колес,Переключатель 1 режимов управленияпередает управляющий сигнал черезблок 4 реверсирования, элементы ЗИ 38или 39, каналы 40 или 41 усилителя 5 исполнительному механизму б,Это приводит к повороту направляющих колес, чувствительной оси датчика 17. положения направляющих колеси к изменению напряжения на выходепоследнего. В момент, когда напряжение на выходе датчика 17 положениянаправляющих колес достигает,значения напряжения на выходе блока 13интегрирования, сигнал на выходеауьватора 12 становится равным "ОфЗ 0 и компаратор 18 или 19 переходитиа уровень логического фОф. Это приводит к отключению исполнительныхмеханизмов и прекращению поворотанаправляющих колес. ОдновременноЗ 5 логические схемы НЕ 35"и 36 контролируют появление управляющих сигналовна выходе схемы 7 управления движе.нием на рабочем гоне, При отключенииобоих компараторов 18 и 19 на обоих46 входах логического эле .нта 2 И 34появляются сигналы, что приводит квыдаче логической 1 с выхода схемы 7 управления движением на рабочем гоне на входы элементов Зи 3045 и 31. на два других входа элементов ЗИ 30 и 31 сигнал поступает привключенин режима автовождения нагоне от переключателя 1 режимов управления, что делает возможным пос тупление сигналов от компараторов 28или 29 иа вход переключателя 1 режи мов управления.Фбрмирователь 27 управляющих сигналов выполнен в виде операционногоусилителя, на один вход которого отделителя подается напряжение, соответствующее напряжению на выходе датчика 12 положения направляющих колесв среднем положении, а на другойиапряженне от последнего, Формироваф тель 27 управляющих сигналов сравнивает эти два напряжения н прн нх неравенстве выдает, в соответствии со,знаком, сипнал на один из компараторов 28 или 29. Компараторы 28 или 29 65 .щзоФРазуют управляющий сигнал доуровн логической "1" и через логичес кие элементы ЗИ 30 или 31 выдают его на взод переключателя 1 режимов управления. Это приводит к включению исполнительных. механизмов б и установке направляющих колес в среднее 5 положение, после чего схема 8 стабилизации положения направляющих колес отключается.Ори наличии бокового крена равенства напряжений датчиков 15, 16 н 10 17 в арифметической блоке 12 нарушается, в соответствии с изложенным включается исполнительный механизм 6 и направляющие колеса трактора поворачиваются до тех пор, пока напряжения не сравняются. далее трактор двигается поперек склона с направляраими колесами, повернутыми в сторону подъема на угол, достаточный для компенсацииРвз определенные промежутки времени схема 8 стабилизации положения направлиайцих колес возвращает направляющие колеса в среднее положение,поэтому средний у эл компенсациибокового сползания вдвое меньшемаксимального угла поворота,направляющих колес,Применение предложенной системыпозволяет повысить качество автоматизированного вождения машинно-тракторных агрегатов, так как блоки интегрирования, через которые сигналытраекторной ошибки и бокового кренапоступают на вход арифметическогоблока, выполняют усреднение сигнала,и тем самым исключают влияние случайных ошибок, обусловленных искрив-.лениями борозды, наличием комковпочвы, остатков растений и.т,д. Кроме того, наличие переключателя режимов управления, программного блока, схемы управления движением нарабочем гоне и др. блоков в составеединой системы автовождения,позволяет автоматизировать управление движением и на рабочем гоне, и на поворотной полосе, т.е. расширяет областьприменения.1. Нроектна илиал ППП фПате 4541.ВНИИПИ Росуда по делам и 113 О 35, ИоскзТираж 721 Подписноеениого коиитета СССРетений и открытий

Смотреть

Заявка

3373308, 18.12.1981

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БУБНОВ ВИКТОР ЗАХАРОВИЧ, ТАРАТОРКИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ, ОРЛОВ ПЕТР АНАТОЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: A01B 69/04

Метки: автоматизированного, агрегатов, вождения, колесных, машинно, тракторных

Опубликовано: 07.08.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-1033033-sistema-avtomatizirovannogo-vozhdeniya-kolesnykh-mashinno-traktornykh-agregatov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система автоматизированного вождения колесных машинно тракторных агрегатов</a>

Похожие патенты