Способ определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к измерениям динамических характеристик движения машинно-тракторных агрегатов. Цель изобретения - повышение точности измерения линейных и угловых перемещений . Способ включает в себя размещение на машинно-тракторном агрегате несколько генераторов СВЧ-диапазона с блоками питания , закрепление их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настройку генераторов в рабочем диапазоне частот и включение поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата, движение агрегата по известной траектории, измерение разностифаз сигналов, генерируемых генераторами разностно-фазоеым пеленгатором, работающим в импульсном режиме, регистрацию их, вычисление корреляционной матрицы этих разностей и определение по матрице динамических характеристик движения агрегата и его рабочих звеньев. Устройство для осуществления способа содержит раэностнофазовый пеленгатор 1 СВЧ-диапазона, соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 с вычислителем 3 и несколько генераторов 4,5,... СВЧ-диапазона с блоками питания 6,7,..., установленные на рабочих звеньях машинно-тракторного агрегата , коммутатор 8, соединенный с генераторами СВЧ-диапазона так, что включение генераторов происходит последовательно бегущей волной. 2 э.п. ф-лы, 3 ил. Ч| S3 00 DO 1Л

((9) (l l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 М 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848583/11 (22) 03.07.90 (46) 30.03.92. Бюл, М 12 (71) Институт радиофизики и электроники

АН УССР и Харьковский транспортный.завод им. С.Орджоникидзе (72) В.А,Кортунов, Ф.В.Кивва, А.В.Дудин, И.П.Сазонов, А.В.Рославцев и В.M.Àâäååâ (53) 629.113(088.8) (56) Малорацкий Л.Г и Никаноров В.П. Радионавигационная система машинно-тракторных агрегатов. — Тракторы . и сельхозмашины, М.: PO Агропромиздат, 1986, М 3, с, 24-26. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИЖЕНИЯ MALUNHH0-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к измерениям динамических характеристик движения машинно-тракторных агрегатов.

Цель изобретения — повышение точности измерения линейных и угловых перемещений. Способ включает в себя размещение на машинно-тракторном агрегате несколько генераторов СВЧ-диапазона с блоками питания, закрепление их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настройку генераторов в рабочем диапазоне частот и включение поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата, движение агрегата по известной траектории, измерение разности фаэ сигналов, генерируемых генераторами разностно-фаэовым пеленгатором, работающим в импульсном режиме, регистрацию их, вычисление корреляционной матрицы этих разностей и определение по матрице динамических характеристик движения агрегата и его рабочих. звеньев. Устройство для осу- Я ществления способа содержит раэностнофазовый пеленгатор 1 СВЧ-диапазона. соединенный через аналоГо-цифровой преобразователь 2 с вычислителем 3 и несколько генераторов 4,5,... СВЧ-диапазона с ф блоками питания 6,7,..., установленные на рабочих звеньях машинно-тракторного агрегата; коммутатор 8, соединенный с генераторами СВЧ-диапазона. так, что включение генераторов происходит. последовательно "бегущей волной". 2 э.п. ф-лы, 3 ил.

1723485

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к измерениям динамических характеристик движения машинно-тракторных агрегатов (МТА).

Известен способ для определения динамических характеристик движения МТА, включающий в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку иэлученных сигналов с .вычислением характеристик его движения.

Известно и устройство для определения динамических характеристик движения

МТА, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-тракторном агрегате.

Недостатком известного способа и устройства является сравнительно невысокая точность измерения линейных и угловых перемещений.

Цель изобретения — повышение точности измерения линейных и угловых перемещений.

Для этого в способе определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата, включающем в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку излученных сигналов с вычислением характеристик его движения, машинно-тракторный агрегат оборудуют двумя и более источниками СВЧсигналов с закреплением их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настроенные генераторы в рабочем диапазоне частот включают поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата при движении агрегата по мерному гону, а . разностно-фазовым пеленгатором, работающим в импульсном режиме, измеряют разности фаэ сигналов, генерируемых излучателями с их регистрацией для вычис ления корреляционной матрицы этих разностей, при этом динамические характеристики движения агрегата и его рабочих звеньев определяют по матрице, а в устройство, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-тракторном агрегате, ведены дополнительные генераторы

СВЧ-диапазона с блоками питания, расположенные на рабочих звеньях машинно5

20 Размещают на МТА несколько генераторов СВЧ-диапазона. Разностно-фазовый пеленгатор с обрабатывающей аппаратурой располагают у кромки мерного гона. Включают генераторы СВЧ-диапазона и разност25 но-фазовый пеленгатор и начинают движение Ь ТА.

Выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора пропорционально фазовому сдвигу СВЧ- колебаний, определяемому

50 тракторного агрегата, аналого-цифровой преобразователь и коммутатор, соединенный с генераторами СВЧ-диапазона для включения генераторов последовательно в режиме бегущей волны, а разностно-фазовый пеленгатор соединен с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 и 3— схематическое изображение принципа работы способа.

Предлагаемый способ основан на принципе радиопеленгации СВЧ-генераторов, расположенных на рабочих звеньях MTA u работающих поочередно с частотой посылок, превышающий максимальную частоту в спектре вибраций рабочих элементов МТА.

Сущность способа поясняется на фиг.2. выражением

Лp = К h,R =2к/А h,R, (1)

2л где К = —; — — волновое число свободного пространства;

Л вЂ” длина волны CBV-колебаний;

ЛЯ = R1 R2 — разность длин путей R1 и Rg (см. фиг.2).

Перед началом движения МТА равносигнальное направление (РСН) разностнофазового пеленгатора должно совпадать с линией расположения генераторов СВЧ-диапазона на MTA. В этом случае для каждого генератора СВЧ-диапазона ЬЯ = О, так как

R1 = Rz, Вз .- R4 и т,д., и, следовательно, выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора равно нулю (выражение 1).

При движении MTA под действием тяговых усилий и реакции поверхности поля рабочие звенья МТА получают линейные поперечные (относительно РСН) и угловые перемещения. Из прямоугольных Л-ов ACM и ВСМ (фиг.2) с использованием разложения бинома Ньютона определяют

hR =АС вЂ” ВС =

21Х ,R где Х вЂ” поперечное перемещение рабочих звеньев относительно РСН, тогда разность фаз Лфопределится выражением:

1723485 линейных перемещениях рабочих звеньев

MTA.

Включают на равные или неравные, но известные промежутки времени генераторы СВЧ-диапазона, начиная с условно принятого первым, после работы последнего до

15 включения снова первого. оставляют интервал времени, не равный рабочему промежутку времени генераторов

СВЧ-диапазона. Этот интервал является ключом для установления очередности и опознавания каждого из работающих в каждый момент времени генераторов СВЧ-диапазона.

Угловое перемещение рабочих звеньев 25 относительно друг друга определяют из выражения

Х1 — X2

sin а = а— о где Х1 — Хг — алгебраическая величина (с учетом знака отклонения Xi и Хг), d — расстояние между генераторами

СВЧ вдоль PCH {фиг,3).

Полученные данные о Х и а в виде вы30

35 ходных напряжений разностно-фазового пеленгатора через аналого-цифровой преобразователь(АЦП) подают на вычислитель, из которых составляется корреляционная матрица:

//Хи, Х21 Хз1....„//.

По полученной матрице вычислителя определяют взаимнокорреляционные функции или взаимные спектры движения рабочих звеньев МТА.

Устройство для определения динамиче- 45 ских характеристик движения MTA содержит раз ностно-фазовый пеленгатор

СВЧ-диапазона 1, соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 с вычислителем 3, составляющих приемную 50 систему, размещенную в отдельной кабине, располагающейся у кромки поля, генераторы СВЧ-диапазона 4,5,... с блоками питания

6,7,..., коммутатор 8, расположенные на

МТА, и канал 9 связи.

Устройство работает следующим образом.

Коммутатор 8 обеспечивает поочерЭдную работу генераторов СВЧ-диапазона

4,5,... на диодах Ганна, которые излучают

h(p-- K h,R — —

2л 2IX

2I где -у- — база разностно-фазового пелен- . гатора, измеренная в длинах волн, подбо- 5 ром которой можно достигать необходимой аппаратурной точности измерения величины Х.

Таким образом, измеряя разностно-фазовым пеленгатором Л,получаютданные о 10

СВЧ-колебания через канал 9 связи в направлении разностно-фазового пеленгатора 1, При движении за счет линейных и угловых перемещений рабочих звеньев MTA появляется разность путей распростране-. ния СВЧ-колебаний, приводящая к разности их фаз, пропорционально которой разностно-фазовый пеленгатор 1 вырабатывает напряжение. Выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора 1 через аналого-цифровой преобразователь 2 подают на вычислитель 3, который ойределяет статистические характеристики (среднее значение, дисперсия, распределение и т.д.), по которым составляют взаимнокорреляционные связи угловых и линейных перемещений рабочих звеньев МТА;

Таким образом, предлагаемый способ и устройство повышает точность измерения поперечных отклонений движения MTA u упрощает конструкцию в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

1. Способ определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата, включающий в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку излученных сигналов с вычислением характеристик его движения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения линейных и угловых перемещений, машиннотракторный агрегат оборудуют двумя и более источниками СВЧ-сигналов с закреплением их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настроенные генераторы в рабочем диапазоне частот включают поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата при движении агрегата по мерному гону, а разностно-фазовым пелен-. гатором, работающим в импульсном режиме, измеряют разности фаз сигналов, генерируемых излучателями с их регистрацией для вычисления корреляционной матрицы этих разностей, а динамические характеристики движения агрегата и его рабочих звеньев определяют по матрице.

2. Устройство для определения динамических характеристик движения машиннотракторного агрегата, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор

СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-трактор ном агрегате, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что оно снабжено дополнительными генерато1723485

Составитель В. Кортунов

Техред M.Moðråíòàë Корректор B. Гирняк. Редактор И. Шитев Заказ 1060 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рами СВЧ-диапазона с блоками питания, расположенными на рабочих звеньях машинно-тракторного агрегата, аналого-цифровым преобразователем и коммутатором; соединенным с генератором СВЧ-диапазона для включения генераторов последовательно в режиме бегущей волны, а разностно-фазовый пеленгатор соединен с вычислителем через аналого-цифровой пре5 образо ватель.