Устройство для контроля положения мобильного объекта относительно ориентирующего слоя

Авторы патента:

G05D1/02 - Системы управления или регулирования неэлектрических величин (для непрерывного литья металлов B22D 11/16; клапаны как таковые F16K; индикация неэлектрических переменных величин см. в соответствующих подклассах класса G01; регулирование электрических и магнитных переменных величин G05F)

Изобретение относится к области приборостроения. Целью изобретения является повышение точности устройства . Сущность изобретения заключается в выделении сигнала отклонения за счет запоминания величины сигнала глобального экстремума, соответствующего интенсивности светового потока, отраженного от ориентирующего слоя и сравнения его с сигналом, формируемым путем последовательного опроса каждого фотоприемника. В способе контроля положения мобильного объекта относительно ориентируюиего слоя, заключающемся в освещении контролируемой поверхностиs восприятии светового потока, преобразовании его в электрический сигнал линейкой фотоприемников , формировании сигнала отклонения, формируют последовательно от каждого фотоприемника выходной сигнал, определяют значение i j, .илльного экстремума , запоминают его и уравнивают с выходным сигналом, определяют положение экстремума относительно середины линейки фотоприемников. В устройство , содержащее источник света, оптическую систему, линейку фотоприемников , усилитель, формирователь сигнала отклонения объекта от заданного значения, введены синхронизатор, амплитудный детектор, блок памяти, блок сравнения и блок определения положения экстремума. 5 ил. е 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 05 D 1/02

Д! н

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЖРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489468/24 (22) 30. 09.88 (46) 30.03 ° 91 ° Бюл. и 1? (71) Институт электроники АН БССР (72) В.П.Власов и А.В.Ермоленко (53) 62-50(088.8) (56) Патент Японии Н 54-32116, кл. С 05 ?> 1/02, 1980. ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ Г1ОБИЛЬНОГО ОБЪЕКТА ОТНОСИТЕЛЪНО

ОРИЕНТИРУЮЩЕГО СЛОЯ (57) Изобретение относится к области приборостроения. Целью изобретения

/ является повьш ение точности устройства. Сущность изобретения заключается в выделении сигнала отклонения за счет запоминания величины сигнала глобального экстремума, соответствующего интенсивности светового потока, отраженного от ориентирующего слоя и сравнения его с сигналом, формиру-. емым путем последовательного опроса

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для создания систем автоматического контроля и управления движением мобильных объектов относительно ориентирующей линии, в частности сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов, ав томатических транспортных тележек, горных машин в плоскости пласта относительно ориентирующего светоконтрастного слоя, Цель изобретения вЂ” повышение точности устройства„

„.Я0„„1638708 A 1

2 каждого фотоприемника. В способе контроля положения мобильного объекта относительно ориентирующего слоя, saключающемся в освещении контролиру-. емой поверхности, восприятии светового потока, преобразовании его в электрический сигнал линейкой фотоприемников, формировании сигнала отклонения, формируют последовательно от каждого

Фотоприемника выходной сигнал, определяют значение т ..::u:.:льного экстремума, запоминают его и -.равнивают с выходным сигналом, определяют положение экстремума относительно середины линейки фотоприемников. В устройство, содержащее источник света, оптическую систему, линейку фотоприемников, усилитель, формирователь сигнала отклонения объекта от заданного значения, введены синхронизатор, амплитудный детектор, блок памяти, блок сравнения и блок определения положения экстремума. 5 ил.

На Фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2вЂ” временные диаграммы; на фиг. 3 вЂ” расположение линейки Фотоприемников относительно ориентирующего слоя", на фиг. 4 вЂ” схема формирователя сигнала отклонения объекта от заданного положения; на фиг. 5 вЂ” схема блока определения положения экстремума.

Устройство содержит источник 1 света, участок 2 контролируемой поверхности, ориентирующий слой 3, оптическую систему 4, линейку фотопри1638708 емников 5, усилитель 6, амплитудный детектор 7, блок 8 памяти, блок 9 сравйения, блок 10 определения положения экстремума, формирователь 11 сигнала отклонения объекта от заданно- го положения и синхронизатор 12.

Формирователь 11 сигнала отклонения состоит из блока 13 вычитания, преобразователя 14 кода и переключателя кодов 15.

Блок 10 определения положения экстремума содержит счетчик 16 и регистр 17, I

Устройство работает следующим об- 15 разом. Источник 1 света равномерно освещает контролируемую поверхность 2, включающую ориентирующий слой 3. Отраженный световой поток через оптичес- кую систему 4 падает на линейку фото- 2р приемников 5. Синхронизатор 12, подключенный к входу опроса линейки, осуществляет поочередное подключение всех фотоприемников линейки 5. На выходе усилителя 6 формируется сигнал 25 (фиг. 2а), характеризующий распределение интенсивности отраженного светового потока в плоскости изображения оптической системы 4 (представлена огибающая сигнала). Этот сигнал 3р поступает на вход амплитудного детектора 7. При возрастании напряжения U< на выходе амплитудного детектора оно отслеживается вьгходным напряжением (фиг. 2б) схемы (период „ -t ), а при уменьшении напряжения схема переходит в режим хранения и запоминает предыдущее максимальное значение входного напряжения (период 1 -t ) на вы- . ходе схемы до появления большего сигнала на входе. Таким образом за период опроса (t<-t4) линейки фотоприемников на выходе амплитудного детектора 7 формируется сигнал цг „, характеризующий амплитуду глобального 45 экстремума выходного сигнала линейки фотоприемников 5, и соответствующий интенсивности светового потока, отраженного от ориентирующего слоя 3.

Этот сигнал по окончании опроса линейки передается в блок 8 памяти (период t4-t ). .Амплитудный детектор

4 по сигналу синхронизатора 12 освобождается от информации (период t --t ) °

На выходе блока 8 памяти и соответ55 ственно на первом входе. блока 9 сравнения все время поддерживается напряжение, характеризующее уровень глобального экстремума, независимо от колебаний амплитуды входного сигнала.

На второй вход блока 9 сравнения падается сигнал U<. Выходной сигнал линейки фотоприемников сравнивается с уровнем глобального экстремума

Нмд„„(фиг. 2в). B момент равенства этих напряжений (момент t7) на выходе блока 9 сравнения формируется сигнал, определяющий положение глобального экстремума относительно начала опроса линейки фотоприемников. Введение адаптивного порога срабатывания позволяет выделять положение глобального экстремума, характеризующего величину светового потока, отраженного от ориентирующего слоя, независимо от колебаний амлпитуды вьгходного сигнала линейки фотоприемников, обусловленных нестабильностью источника света, коэффициентов отражения поверхности пропускания атмосферы, изменения коэффициента усиления и других дестабилизирующих факторов, Сигнал с выхода блока 9 сравнения поступает на вход блока 10 определения положения экстремума, осуществляющего счет числа элементов линейки фотоприемников, задействованных до появления импульса с блока сравнения в момент характеризующего положение изображения ориентирующего слоя на линейке фотоприемников, Формирователь 11 сигнала отклонения в зависимости от числа этих импульсов, соответствующих числу подсчитанных элементов линейки формирует сигнал отклонения, амплитуда которого пропорциональна смешению объекта относительно ориентирующего слоя, а знак характеризует направление. В момент нахождения мобильного объекта точно напротив ориентирующего слоя, изображение слоя проецируется на середину линейки фотоприемников и в блоке определения положения экстремума подсчитывается число, равное половине числа элементов линейки. При смещении объекта это число уменьшается или увеличивается в зависимости от направления смещения и на вьгходе формирователя 11 появляется сигнал, соответствующий величине и направлению отклонения объекта относительно первоначального положения.

Формула изобретения

Устройство для контроля положения мобильного объекта относительно

1638708 ориентирующего слоя, содержащее источник света, оптическую систему, формирователь сигнала отклонения объекта от заданного положения, линейку фотоприемников, установленную перпендикулярно ориентирующему слою и подключенную выходом к входу усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит синхронизатор, последовательно соединенные амплитудный детектор, блок памяти и блок сравнения, а также блок определения положения экстремума, выход которого подключен к входу формирователя сигнала отклонения объекта от заданного положения, выход усилителя соединен с вторым входом блока сравнения, первый выход синхронизатора подключен к входу опроса линейки фотоприемников, второй выход вЂ” к входу сброса амплитудного детектора, третий выходвЂ” к входу записи блока памяти, а четвертый выход вЂ” к входам счета и сброса блока определения положения экстремума, вход запрета счета которого связан с выходом блока сравнения.

1638708

Составитель Л, Цаллагова

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Заказ 928 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для контроля положения мобильного объекта относительно ориентирующего слоя

Способ управления движением судна при маневре // 1633378

Изобретение относится к области управления движением судов

Авторулевой // 1625780

Изобретение относится к судостроению Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств

Система динамического позиционирования судном // 1615678

Изобретение относится к управлению движением морских судов, в том числе и их стабилизации в заданной точке мирового океана

Система стабилизации продольного движения судна на подводных крыльях // 1600535

Способ управления резонансным режимом дебалансной вибрационной машины // 1589258

Способ позиционирования объекта мерной длины // 1575153

Изобретение относится к способам автоматического регулирования и может быть использовано в транспорте и робототехнике

Устройство для автоматического управления движением транспортного средства // 1573448

Изобретение относится к автоматическому управлению движением наземных транспортных средств по трассе токонесущего кабеля

Инструмент диспетчера для управления движением воздушных судов в зоне аэродрома // 1569805

Изобретение относится к области измерений и может быть использовано при управлении воздушным движением воздушных судов в районе аэродрома

Система стабилизации // 1562888

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в бьефах гидросооружений

Устройство для измерения координат положения измерительного элемента // 2103701

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения положения измерительного элемента для дефектоскопии стен строительных сооружений, для определения ближнего поля антенн с большой апертурой защищенных обтекателем сложной формы, например в виде полусферы ил конусообразной формы

Радионавигационная система для контроля полета и посадки летательных аппаратов "багис-с" // 2108613

Изобретение относится к авиационным комплексам, обеспечивающим условия снижения аварийности при полетах по сложным маршрутам, в районах взлетно-посадочных полос (ВПП) и при посадке - наиболее ответственного этапа эксплуатации летательного аппарата (ЛА)

Система управления транспортным средством // 2109319

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах управления транспортными средствами

Устройство для формирования одноканального сигнала управления вращающейся ракетой (варианты) // 2111522

Изобретение относится к системам управления ракетами и может быть использовано в аппаратуре управления ракетой, вращающейся вокруг своей продольной оси

Система стабилизации судна // 2111891

Изобретение относится к области управления подвижными объектами, в частности к области стабилизации судна

Способ и устройство предупреждения критических режимов работы системы оператор - объект // 2114456

Изобретение относится к средствам сигнализации и управления для широкого класса человеко-машинных систем, в т.ч

Устройство управления положением диаграммы направленности антенны мобильной рлс обнаружения // 2115947

Изобретение относится к устройствам управления и стабилизации измерительных устройств на качающемся основании и может быть использовано для управления лучом антенны мобильной РЛС обнаружения

Система обнаружения и опознавания // 2115955

Изобретение относится к средствам управления, а более конкретно - к системам поиска, обнаружения, опознавания и слежения, получившим широкое распространение во многих областях народного хозяйства и в военной технике

Способ управления самолетом-носителем после пуска управляемого оружия класса воздух-поверхность с телевизионно-командным наведением на цель // 2122962

Изобретение относится к военной авиации

Система поддержки экипажа в опасных ситуациях // 2128854

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам управления и диагностики бортового оборудования, и предназначено для установки на гражданские летательные аппараты (ЛА)