Устройство автоматического вождения самоходных агрегатов

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повышение качества вождения . Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор 2 сигналов , преобразователь сигнала с исполнительным механизмом 3, самоходный агрегат 4, аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза. Элемент 6 прогноза включает .апериодическое звено, два усилителя и три сумматора. Сигнал с выхода элемента 6 прогноза пропорционален сигналу, соответствующему курсу.агрегата 4 в будущий, наперед .заданный момент времени. Это реализовано за счет использования информации о значении производной и скорости -изменения курса агрегата 4 в каждый момент времени. 2 ил. i (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), )

)

)) ). и

))

) %

1 (д1) 4 А 01 В 69/04 с Ъ

) М<;

) (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121308/30-25 (22) 10.07.86 (46) 23.01.88. Бюл. М 3 (71) Одесский филиал Научно-производственного объединения по тракторостроению "НАТИ" (72) Л.Д.Стоянов, В.В.Андрианов, P.À.Ãðîõîâñêèé и В,С.Тимошенко (53) 631.364(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11) 1001879, кл. А 01 В 69/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ САМОХОДНЫХ АГРЕГАТОВ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения — повьцпение качества вождения. Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор 2 сигналов, преобразователь сигнала с исполнительным механизмом 3, самоходный агрегат 4, аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза. Элемент

6 прогноза включает апериодическое звено, два усилителя и три сумматора.

Сигнал с выхода элемента 6 прогноза пропорционален сигналу, соответствующему курсу. агрегата 4 в будущий, наперед. заданный момент времени. Это реализовано за счет использования информации о значении производной и скорости изменения курса агрегата 4 в каждый момент времени. 2 ил.

883 . 2 а выход — с выходом элемента 6 прогноза.

В качестве элемента 7 может быть использовано апериодическое звено. выполненное на резисторах и емкостях

I усилители 8 и 9 могут быть выполнены на интегральных микросхемах, сумматоры 10, 11 и 12 — на резисторах.

Устройство работает следующим образом.

При движении агрегата 4 на выходе исполнительного механизма 3 появляется управляющее воздействие, которое обеспечивает поворот самоходного агрегата 4 в заданном направлении, изменяя траекторию движения копирующей точки, приближая ее к заданной траектории.

На выходе аналога 5 самоходного агрегата появляется сигнал, пропорциональный значению курса агрегата 4 в данный момент времени, При поступлении этого сигнала на элемент 6 прогноза сигнал на его выходе пропорционален прогноэируемому курсу агрегата 4 в будущий наперед заданный момент времени.

Система автоматического вождения осуществляет вождение агрегата 4 по траектории равенства нулю управляющего воздействия, т,е. сигнала на выходе исполнительного механизма 3. Использование информаций как о прогноэируемом курсе агрегата 4, так и о его производной повышает качество вождения за счет того, что в управляющем.воздействии имеется информация о скорости изменения курса агрегата.

Элемент 6 прогноза обеспечивает .

Введение в закон управления информации о значении производной прогнозируеМого курса агрегата 4.

Структурная схема элемента 6 выполнена по схеме экспоненциального сглаживания (фиг. 2), Пусть X(e) и X*(t) соответственно входной и выходной сигналы элемента 6.

Для того, чтобы данный элемент был прогноэирующим, необходимо, что; бы его передаточная функция описывалась выражением выход элемента 6 прогноза соединен с входом апериодического звена 7, первым входом первого сумматора 10 и 50 через первый усилитель 8 с первым входом второго сумматора 11. Выход апериодического звена 7 соединен с вторыми входами первого 10 и второго

11 сумматоров, причем вьгход первого сумматора 10 через второй усилитель 9 соединен с первым входом третьего сумматора 12, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора 11, Х*(о)

= К е

a g(p) о 1

1367

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам автоматического вождения. самоходных агрегатов.

Цель изобретения — повышение качества вождения.

На фиг. 1 и 2 приведены соответственно структурные схемы предлагаемого устройства и элемента прогноза. 10

Устройство содержит чувствительный элемент 1, сумматор 2 сигналов, исполнительный механизм 3, самоходный агрегат 4, аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза. 15

Выход чувствительного элемента 1 соединен с первым входом сумматора

2 сигналов, выход которого через исполнительный механизм 3 воздействует .на самоходный агрегат 4. Кроме того, 20 выход исполнительного механизма 3 через аналог 5 самоходного агрегата и элемент 6 прогноза соединен с вторым входом сумматора 2 сигналов, а самоходный агрегат 4 соединен с чувствительным элементом 1 обратной связью.

В качестве чувствительного элемента 1 может быть использовано механическое копирующее устройство, в 30 котором источником информации ".лужит, например, вращающийся трансформатор, сумматор 2 сигналов может быть выполнен на резисторах .в качестве элемента 3 может быть применен широт- З

5 но-импульсный преобразователь, самоходный агрегат 4, например, — на базе трактора Т-150К, электронный аналог 5 самоходного агрегата выполнен на интегральных микросхемах. 40

Элемент 6 прогноза выполнен по схеме экспоненциального сглаживания, например по схеме линейной интерполяции. Он содержит апериодическое звено 7, два усилителя 8 и 9 и три сум- 45 матора 10-12. где Х(р) и Х*(р) — соответственно изображения по Лапласу входного и

К 1 Кз

1367883 лов ено10

W-=K

> т +1 тр+1 (2) 15

К -К

К2. 1+К г К

20

РТ, 1

29 (— — — — — ))

РТ, 1 + ——

2и

35

T = 2Toy а

2К +К

3 2 + К У

40 выходного сигна фильтра, р — оператор диффер цирования, К, и Т вЂ” коэффициент пер дачи и время пр гноза элемента прогноза.

Передаточная функция элемента 6 (фиг. 2) имеет вид

I где К = К,+К -(1+K,)K>, К, К, Кз — коэффициенты передачи элементов 7,8,9; .Т вЂ” текущее время.

Так как е"г можно представить в виде то условия работы данного элемента в качестве прогнозирующего для линейной экстраполяции (y = 1) имеют следующий вид:

К = К 1+ — — — (1+К ) 1 (4)

Kf К

К .К

1 z.Из выражения (4) следует, что время.прогноза элемента 6 определяется постоянной времени апериодического звена 7, а коэффициент его передачи— отношением коэффициентов передачи его элементов, Формула изобретения

Устройство автоматического вождения самоходных агрегатов, включающее соединенные последовательна чувствительный элемент, сумматор сигналов, исполнительный механизм и самоходный агрегат, при этом выход исполнительного механизма соединен с вторым входом сумматора сигналов через аналог самоходного агрегата, а чувствительный элемент соединен обратной свя-. зью с самоходным агрегатом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества вождения, оно снабжено элементом прогноза с апериодическим звеном, двумя усилителями и тремя сумматорами сигналов, вход которого соединен с выходом аналога самоходного агрегата, а выход — с вторым входом сумматора сигналов, при этом вход элемента прогноза соединен с входом апериодического звена, первым входоМ первого сумматора и через первый усилитель — с первым входом второго сумматора, выход апериодического звена соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров, причем выход первого сумматора через второй усилитель соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход — с выходом . элемента прогноза.

1367883

Составитель С. Заруцкий

Редактор Н.Гунько Техред И..Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 121/1 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4