Устройство для регулирования скоростигрупп машин при испытаниях hatpeke

 

О П И С А Н И Е ()805270

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2754906/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл. з б 05Р 1362 (23) Приоритет—

Гееударотеенный комитет

СССР ие делам изобретений н открытий (53) УДК 62.50 (088.8) Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20.02.81 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ГРУППЫ

МАШИН ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА ТРЕКЕ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для автоматического управления движением группы тракторов при испытаниях на треке.

Известна система автоматического вождения мобильных объектов, содержащая ориентирующее устройство направления движения, датчики положения, логическое устройство и программный блок. В этой системе для предотвращения столкновений при испытании на треке нескольких объектов, ори- то ентирующее устройство выполнено в виде токонесущего рельсового пути и тележек с активными датчиками, причем рельсовый путь разбит на ряд равных участков с автономным питанием и снабжен пассивными датчиками положения, подключенными к логическому устройству, а программный блок каждого из тракторов через контактные колеса тележки подключен к токонесущему рельсовому пути (11.

Недостатком данной системы является то, что она не обеспечивает возможности проведения испытаний группы тракторов на высоких скоростях вследствие низкой устойчивости движения. Скорости тракторов несколько различаются из-за разброса параметров их двигателей, других элементов и узлов, а также звеньев системы автоматического вождения. Поэтому дистанция, первоначально установленная между объектами, через некоторое время нарушается.

Так как каждый трактор держит за собой скользящую зону блокировки, начинаются остановки то одного, то другого объекта при входе в заблокированную зону. Получается цепочка тракторов, движущаяся «толчками», что делает невозможным проведение испытаний на высоких скоростях.

Наиболее близким к предлагаемому является система автоматического вождения группы тракторов при испытаниях на треке, содержащая датчики скорости движения тракторов, подключенные через преобразователи к одному из входов сравнивающих устройств, выходы которых через функциональные преобразователи и исполнительные механизмы соединены с регуляторами скорости каждого трактора, аварийный блок и блок усреднения, вход которого соединен с каждым из преобразователей и аварийным блоком, а выход — со входами сравнивающих устройств, при этом выход ава805270 рийного блока соединен со входом каждого функционального преобразователя, а каждый из входов аварийного блока связан с датчиком скорости движения соответствующего трактора. Данная система осуществляет непрерывное выравнивание скоростей движения тракторов относительно текущего значения средней скорости группы, что позволяет проводить испытания как на малых, так и на высоких скоростях (2).

Недостатком этой системы является невысокая безопасность испытаний. Аварийный блок функционирует как логический элемент Шеффера..Он реагирует на останов любого из тракторов и выдает в этом случае команду на останов всей группы объектов испытания. Если все тракторы движутся, аварийный блок не оказывает влияния на работу системы. Однако часто имеют место отказы в тракторе и обслуживающих его устройствах автоматики, которые не приводят к полной остановке объекта. Такой трактор может, например, продолжать движение с очень малой скоростью, не реагируя на управляющие сигналы со стороны системы автовождения, Аварийный блок не реагирует на такого рода ситуации, что может привести к столкновению объектов в ходе испытаний.

1 ель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования скорости группы машин при испытаниях на треке, содержащее по числу машин каналы управления, состоящие из последовательно соединенных датчика скорости, согласующего элемента, блока связи, элемента сравнения, функционального преобразователя и исполнительного механизма, а также блок усреднения, входы которого подключены к выходам блоков связи, а выходы — ко вторым входам элементов сравнения, введены элемент ИЛИ и по числу машин последовательно соединенные пороговые элементы, элементы задержки и элементы И, причем входы пороговых элементов соединены с выходами соответствующих элементов сравнения. вторые входы элементов И вЂ” с выходами соответствующих пороговых элементов, вход элемента ИЛИ вЂ” с выходами элементов И, а выход — со вторыми входами функциональных преобразователей.

Такое выполнение предлагаемого устройства позволяет повысить безопасность испытаний, поскольку аварийный блок реагирует на более широкий спектр опасных ситуаций, могущих привести к столкновению объектов в ходе испытаний. Показателем наличия аварийной ситуации в данной системе является отклонение скорости движения любого трактора от средней скорости группы свыше допустимого значения (сюда входит, как частный случай, и останов трактора) .

На фиг. 1 и 2 изображена структурная схема предлагаемого устройства.

На объекте 1 испытания установлен датчик 2 скорости, соединенный через согласующий элемент Ъ блоком 4 связи с одним из входов элемента 5 сравнения. Выход элемента 5 через функциональный преобразователь

6, блок 4 и исполнительный механизм 7 соединен с регулятором 8 скорости движения трактора 1. Число датчиков и регуляторов скорости, преобразователей„элементов о сравнения и исполнительных механизмов равно числу объектов испытания. Одновременно выходы элементов 3 через блоки 4 подключены к соответствующим входам блока 9 усреднения, выход которого соединен с другим входом каждого элемента 5 сравнения. Выход каждого элемента 5 сравнения подключен ко входу каждого функционального преобразователя 6 и к соот; ветствующему входу блока 10, выход которого соединен с другим входом каждого функционального преобразователя 6.

Блок 10 (фиг. 2) состоит из пороговых элементов 11, элементов 12 задержки, элементов 13 И и элемента 14 ИЛИ. Выход каждого порогового элемента 11 соединен со входом элемента 12 задержки и одним из входов элемента 13 И, выход элемента задержки — с другим входом элемента

13 И, выход которого подключен к соответствующему входу элемента 14 ИЛИ. Число порогевых элементов, элементов задерж30 ки и элементов И равно числу испытываемых машин.

Устройство работает следующим образом.

При равенстве скоростей движения всех машин (тракторов) на выходе элементов 5 м сигнал отсутствует, и регуляторы 8 скорости неподвижны. При уменьшении скорости движения какого-либо трактора (например

1) величина сигнала, поступающего от датчика 2. скорости через элемент 3 и блок 4 на один из входов элемента 5 сравнения и 1 блока 9 усреднения, уменьшается. Сигнал на выходе блока 9 усреднения, соответствующий средней скорости движения группы, также уменьшается, но незначительно.

На выходе элемента 5 сравнения позволяет4> ся сигнал рассогласования, под действием которого регулятор 8 скорости трактора 1 с помощью функционального преобразователя 6 и исполнительного механизма 7 увеличит скорость движения данного трактора. Одновременно на выходе других сравнивающих устройств появляется сигнал рассогласования противоположной полярности, что ведет к некоторому увеличению скорости движения остальных объектов испытания.

Таким образом, при уменьшении скорости движения какого-либо трактора система осуществляет регулируемое увеличение его скорости с одновременным снижением

805270 не появляется, Элементы задержки могут быть регулируемые. бО

В случаее, когда отклонение скорости трактора от средней скорости движения группы значительное и некратковременное, на выходе соответствующего элемента 13 И б5. появляется сигнал, поступающии на вход элемента 14 ИЛИ. В результате появляется скорости движения остальных объектов и стабилизирует значение средней скорости группы в новой точке.

Ааналогично при увеличении скорости движения одного из тракторов имеет место регулируемое снижение скорости опережающего объекта и одновременно увеличение скорости всех прочих тракторов. При отклонении скорости какого-либо трактора от средней скорости движения группы система осуществляет направленное регулирование скорости движения всех испытываемых тракторов и стабилизацию нового значения средней скорости группы.

В процессе работы системы сигналы рассогласования, соответствующие величине отклонения скорости того или иного трак- 1s тора от текущего значения средней скорости движения группы, с выходов элементов

5 сравнения поступают для анализа на входы блока 10, а именно на входы пороговых элементов 11. Если величина рассогласования не превышает пороговой уставки, то 2О аварийный блок не оказывает влияния на работу системы. Пороговые устройства могут быть регулируемыми. Величина уставки определяется из нормального разброса значений скорости для партии испытываемых 5 тракторов (обычно он составляет 3 — 8ф .

Если величина рассогласования на какомнибудь входе аварийного блока больше допустимого значения, то на выходе соответствующего порогового устройства появляется сигнал, поступающий на вход элемента 30

12 задержки и один из входов элемента 13 И.

Элемент 12 задержки совместно с элементом 13 И осуществляет проверку стабильности отклонения скорости трактора от скорости группы. При случайном, кратковременном отклонении не требуется останавливать все тракторы. Поэтому, если рассогласование уменьшается до допустимого значения за время, определяемое элементом задержки, на выходе элемента сигнал сигнал, под действием которого функциональные преобразователи 6 выдают через исполнительные механизмы 7 команду регуляторам 8 скорости на останов всех объектов испытания, чем устраняется возможность столкновения тракторов и повышается безопасность испытаний.

Столкнрвения тракторов в ходе испытаний приводят к повреждению объектов испытания и установленных на них устройств автоматики, снижают качество испытаний, удлиняют сроки их проведения и, соответственно, увеличивают их стоимость. Поскольку предлагаемая система автоматического вождения группы тракторов на треке обеспечивает отсутствие наездов, повышая безопасность испытаний, ее экономическая эффективность определяется перечисленными выше факторами.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости группы машин при испытаниях на треке, содержащее по числу машин каналы управления, состоящие из последовательно соединенных датчика скорости, согласующего элемента, блока связи, элемента сравнения, функционального преобразователя и исполнительного механизма, а также блок усреднения, входы которого подключены к выходам блоков связи, а выходы — ко вторым входам элементов сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит элемент ИЛИ и по числу машин последовательно соединенные пороговые элементы, элементы задержки и элементы И, причем входы пороговых элементов соединены с выходами соответствующих элементов сравнения, вторые входы элементов И - — с выходами соответствующих пороговых элементов, вход элемента

ИЛИ вЂ” с выходами элементов И, а выход— со вторыми входами функциональных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 464284, кл. А 01 В 69/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 620234, кл. А 01 В 69/04, 1977 (прототип).

805270

Составитель Л. Птенцова

Редактор М. Митровка Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 0683/70 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4