Устройство автоматического направления движения

 

О П И С А Н И Е 3I2559

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 04Х.1970 (№ 1433765 30-15) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 22. х11.1971

МП1(А 01b 69/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 631.31(OS8.8) Авторы изобретения

Заявитель

A. И. Драновский, Г. Б. Фурфур, В. И. Иргл и Г. М. Лавров

Одесская научно-исследовательская станция Государственного союзного научно-исследовательского тракторного института

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ

КОЛЕСНОГО ТРАКТОРА

Изобретение относится к системам автоматического направления движения сельскохозяйственных тракторных агрегатов по траектории, заданной в виде рядка растений, следа маркера и др.

Известные устройства содержат датчшси положения и угла поворота направляющих колес, электронный блок с внутренней обратной связью и сервопривод.

В предложенном устройстве с целью обеспечения требуемого качества автоматического направления движения на полях с поперечным уклоном имеется электрическая обратная связь по положению рабочих органов культиватора относительно заданной траектории, выходной сигнал которой, суммируясь на резисторах последовательно с сигналом датчика угла поворота направляющих колес, вызывает смещение его электрического нуля и, соответственно, поворот направляющих колес на некоторый регулируемый угол, являющийся новым нулевым положением направляющих колес, относительно которого отрабатываются сигналы ошибки.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема установки датчиков положения на копирующем механизме и на культиваторе.

Датчики положения Дт и Д2 установлены на копирующем механизме, а дат п1ки Дз и Д:; на культиваторе.

Электронный регулятор имеет два идентичных канала управления — правого и левого поворотл, каждый из которых состоит из следующих элементо»: электронного усилителя 1, сигнала ошибки, схемы запрета работы противоположного ка аlа 2, сумматора 8 на резисторах, релейного элемента 4, усилителя мощности 6, исполнительного электромагнита 6 и внутренней отрицательной обратной связи 7.

Общими элсмс игами для двух каналов управления я»ляются датчик угла поворота направляющих колк 8, имеющий механическую связь с колесами, флзочувствительный детек-ор 9, сумматор» 11 и ооратнля связь по положению рабочих органов кульп.ватора 12.

При отклонении нсрсднсй точки трактора от зада|шой траектории сигнал ошибки с датчика Д (Дз1 поступает на вход электронного уаглитсля 1, а с его выхода на сумматор 8 и на с: ему запрета одновременной работы каналов 2.

С сумматора 3 сигнал подается на вход порогового устройства — рслсйный элемент. На него же воздейсгвует сигнал со схемы запре25 ra 2 рабогы противоположного канала, запрещающий сраолтывлние релейного элемента ирн наличии с гнала от датчика Дз второго канала.

Выходной сивилл релейного элемента после

30 усилителя мощности 6 вызывает срабатывание электромагнита 6 элсктрогидравлического

312559

40

60 сервопривода и, следовательно, поворот колес.

Направляющие колеса имеют механичсск) |о связь с датчиком отрицательной обратной связи по положению направляющих колес.

его выходной сигнал пропорционален углу поворота колес, фаза зависит от знака угла поворота, т. е. вправо или влево.

Сигнал датчика угла поворота, преобразованный фазочувствительпым элементом 9, через сумматор 11, поступая»а с„ To 3 и суммируясь с сигналом ошибки, уменьшает амплитуду его выходного сигнала.

При определенном угле поворота направляющих колес сигнал сумматора 3 уменьшается до величины, меньшей порога отпускания релейного элемента 4, и колеса остаются повернутыми на заданный угол. Как только сигнал ошибки исчезнет, колеса возвращаются в исходное состояние, так как íà вход сумматора

3 через сумматор 10 поступает сигнал датчика угла поворота (сигпал запрета одновременной работы каналов отсутствует), который через элементы 4 и 5 вызывает срабатывание электромагнита б сервопривода. Таким образом, колеса возвращаются в нулевое положение (движение прямо).

Для линеаризации характеристики регулятора, нелинейный элемент 4 охвачен жесткой инерционной отрицательной обратной связью 7.

Лналогично работает и второй канал.

При наличии сигналов как от правого, так и от левого датчиков идентичные схемы запрета исключают возможность прохождения сигнала по рабочим каналам.

Кроме обратной связи по положению направляющих колес в регулятор введена корректирующая обратная связь по положению рабочих органов сельскохозяйственного орудия 12.

Функция данной обратной связи заключается в смещении электрического нуля датчика угла поворота направляющих колес путем последовательного суммирования их сигналов на сумматорах 10 и 11, вызывающих поворот колес на определенный угол для предотвращения «сползания» агрегата и подрезания растений при работе на полях, имеющих поперечные уклоны.

Смещение рабочих органов относительно рядка растений, следа маркера и других видов заданной траектории фиксируется датчиками поло кения Дз, Д, установленными на рабочем орудии.

Выходной сигнал контура обратной связи по положению рабочих органов культиватора подается на сумматоры 10 и 11 в противофазе с полярностью, соответствующей направлени|о смещения рабочего орудия. Например, при смещении вправо на сумматор 10 поступает сигнал отрицательной полярности, а на

11 — положительной.

При нулевом положении колес и наличии сигнала с обратной связи 12 амплитуда сигнала, поступающего с сумматора 10, 11 на сумматор 3 канала поворота максимальная, так как сигнал датчика угла поворота в этот момент равен нулю. Сигнал ошибки через элементы 3 — б, вызывает срабатывание электромагнита 6. Колеса поворачиваются, сигнал датчика угла поворота увеличивается и, суммируясь в противофазе с сигналом обратной связи 12 на сумматорах 10 и 11, уменьшает дисбаланс, При суммарном сигнале с сумматоров 10, 11, меньшем порога отпускания релейного элемента 4, поворот колес прекращается и они остаются повернутыми на заданный угол. Этот угол поворота направляющих колес — новое нулевое положение колес, относительно которого они будут поворачиваться при наличии сигналов ошибки от передних датчиков. Когда сигнал ошибки со входа обратной связи 12 исчезнет, его выходной сигнал снимается через некоторое регулируемое время в зависимости от величины угла склона, скорости движения, состояния почвы и т. д.

При исчезновении сигнала с обратной связи 12, колеса возвращаются в прежнее нулевое положение нескомпенсированным сигналом датчика угла поворота аналогично описанному выше при снятии сигнала ошибки со входа канала поворота.

Таким образом, при отклонении рабочих органов от заданной траектории (из-за уклонов или других причин) за счет поворота передних колес создается компенсирующий поворачивающий момент, обеспечивающий движение агрегата на заданной траектории.

Предмет изобретения

Устройство автоматического направления движения колесного трактора, например, с культиватором, содержащее датчики положения и угла поворота направляющих колес, электронный блок с внутренней обратной связью и сервопривод, отличающееся тем, что, с целью обеспечения требуемого качества автоматического направления движения на полях с поперечными уклонами, устройство снабжено электрической обратной связью по положению рабочих органов культиватора относительно заданной траектории, выходной сигнал которой, суммируясь на рези торах последовательно с сигналом датчика угла поворота направляющих колес, вызывает смещение его электрического нуля и, соответственно, поворот направляющих колес на некоторый регулируемый угол, являющийся новым нулевым положением направляющих колес, относительно которого отрабатываются сигналы ошибки.

312559

Фиг. о о о о о о

Составитель А. Свирщевский

Редактор Е. Хорина Техред Л. В. Куклина Корректоры: Л, Корогод и А. Николаева

Заказ 3636/18 Изд. № 1342 Тираж 473 Подпгисное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2