Способ регулирования положения рабочих органов сельскохозяйственных машин

 

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 гидроприводе машины, а затем ведут отработку задания воздействием на распределительное устройство гидросистемы машины. 1 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л со 1С со 05 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 А 01 В 63 11, 63 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984584/30-15 (22) 17.09.85 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Научно-исследовательский и проектнотехнологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) И. М. Михайленко (53) 631.354 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1189383, кл. А 01 В 63/111, 1984. (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 изоб„„SU„„1329645 А 1 ретения — 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 гидроприводе машины, а затем ведут отработку задания воздействием на распределительное устройство гидросистемы машины. 1 с.п. ф-лы, 1 ил.

1329645

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам автоматического сбеспечсния задаш(ого 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 .

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 ц(упа 3 измеряются соответственно датчиками 7 и 8. Изменение углового положения рабочего органа

2 осуществляется гидродBH(3Tåëñ>I 9, регулирование перепада давления пидрожидкости на котором осуществляется золотниковым распределительным устройством 0 с золотником 11. Исполнительное устройство состоит из. линейного р(дуктора !2 и электродвигателя 13, подключенного к выходу регулятора 14 перепада давления. К, входам блока 15 сравнения регулятора 4 подключены выход управляющего устройства

16 и датчик 17 перепада давления, ус(ановленный на выходе распределительного 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 подкл очсн к блоку 18 формирования временной программы регули- З рования, выход которого подключен к входу управляющего устройства 16. Блок 18 формирования временной программы регулирования состоит из последовательно соединенных между собой блока 19 оценки параметров линии поло>кения, блока 20 опрсделения сглаженных значений линии положения и блока 21 масштабирования. К управляющему входу блока 19 подк(юче (таймер 22, к входу которого подключен датчик 23 скорости движения машины. Управляющее устройство 16, как и блок 18 формирования временной прогр Iммы упрdâëñния и таймер 22, выполнены на основе микропроцессоров, а в качестве регулятора перепада давления могут использоваться серийные регуляторы, выпускаемые д;(я >,0 этих целей промышлепностьк>.

Способ осуществляют след>(ющим образом.

В процессе работы в начальный момент времени в блоке 18 формирования гременной программы не содержится никакой >5 информации, при этом управляющее устройство 16 не выдает на выходе управляю(цих сигналов, поэтому гидродвигатель 9 не оказывает 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:

Z (t) =- bI+bzt-+bgt, (1) где bt, Ь, b> коэффициенты ряда.

Одновременно с изменением положения механического щу(а 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 IHHHH положения л

bj === (Ъ (! ) р (t ) сl1 о

1=1,2,3, (2) где < >j (t) — - весовьн функпии. определяемые из соотпоп(еций

Ф(Г! =- Хt С3 (3) 8 (т) .г 1л тt==j (t t t)а> о

При воздействии пускового импульса таймера 22 на блок 19 оценки параметров линии положения bj заносятся в блок

20 формирования сглаженных значений линии положения и Its его выходе формирук>тся сглаженные значения линии положения 7п(!), являюгцсйся решением (1), при подстановкс туда оценок параметров Ьь Графически сгла,кенньн значения линии положения показаны на чертеже пунктиром, из которого видно, что такое преобразование сип(ала о поло>кении щупа 3 позволяет воспроизводить любук> форму копируемой линии, исключая при этом случайные помехи. Сгла женныс значения линии положения /«(!) поступают в блок 21 масштабирования, где формируются временные программы регулирования путем решения следующей системы дифференциальных равнений.

XI == X> х = — а;пх; -- а,>2х> -+ с/п(1) (5) где a>I, а>, c -- параметрь(рабочего органа ма и(ивы.

Временная програ vl ìà регулирования

x2(t) заносится в управляющее устройство

16 На момент формирования таймером 22 где 6j(T), 6(Т) алгебраические дополнеí Iя и определитель следующей матрицы.

1329645

1О

Формула изобретения

50 пускового импульса машины проходит расстояние, равное длине зоны выноса щупа

3 впереди рабочего органа 2, которое обозначего 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 Zn(t), сигнал о положении рабочего органа 2 у1(i) датчиков 7 и сигнал о скорости перемещения рабочего органа

y>(t) с первичного преобразователя 5, образованного акселерометром 4 и интегратором 6.

В управляющем устройстве 16 формируется задание регулятору 14 перепада давления в виде

U(t) = — kiyi(t) — kgyg(t) + kgxg(t), (6 где ki, k, k3 — коэффициенты, учитывающие параметры 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 16 U (t) . Если положительный сигнал управляющего устройства U(t) 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 (t) 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 о1 и изменения

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 10 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 — ЗОО.

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 распределительного устроиства гидросистемы, измеряют фактический перепад давления, а воздействие на золотник распределительного устройства — по сигналам отклонения фактического перепада давления от заданного.

1329645

Составитель Б. Кузьмич

Редактор 3. Слиган Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 3502/! Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 3035, Москва, Ж- -35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфичсск<н предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4