Устройство автоматического направления движения самоходной колесной машины

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

249ИО

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.1V.1968 (№ 1235572/30-15) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.Vl1.1969. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 15.|.1970

Кл, 45а, 69(04

МПК А 01Ь

УДК 631.364:656.052. .4-52 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения A. И. Драновский, В. И, Иргл, |, Л. Цыкун и I. B. фурфур

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

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ

САМОХОДНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ

Известные устройства автоматического направления движения самоходных машин содержат исполнительные механизмы, сигнал на которые подается от электронного блока, охваченного механизмом внутренней обратной отрицательной связи и включающего катушки индукционного щупа, расположенные вдоль продольной оси симметрии машины и взаимодействующие с токонесущим проводом.

В предложенном устройстве для повышения скорости движения машины катушки разнесены относительно центра тяжести последней вперед и назад, а их витки включены навстречу друг другу. Кроме того, механизм внутренней обратной отрицательной связи содержит генератор, балансный детектор и работающий в трансформаторном режиме сельсин, ось которого связана с поперечной тягой рулевого управления машины.

На фиг. 1 изображена функциональная схема описываемого устройства; на фиг. 2— принципиальная схема входных каскадов измерительного устройства; .на фиг. 3 — принципиальная схема определения сигнала по положению поперечной тяги рулевого управления и оси симметрии машины.

Предлагаемая система автоматического вождения самоходных колесных машин представляет собой импульсную следящую систему с использованием широтно-импульсной модуляции и индукционного копирующего устройства. Система состоит из комплекса электронного и электромеханического исполнительного механизма. Для ориентации направления движения по осевой линии предполагаемой трассы движения закладывается кабель.

Катушки (, 2 переднего и 8, 4 заднего индукционного щупа расположены влоль пподольной оси симметрии машины и разнесены относительно центра тяжести машины вперед и назад.

Входные каскады сигнального канала (см. фиг. 2), представляющие собой эмиттерные повторители, собраны на триодах Т> и Тв.

1> Снимаемые с движков потенциометров Яв и (в напряжения суммируются на резисторе R».

Суммарное напряжение с резистора R» поступает на усилительный каскад, собранный на триоде Т,.

20 Сигнал, пропорциональный разности сигналов передней и задней антенн, поступает на резонансный усилитель 5. Для выделения сигнала по амплитуде и фазе применяется амплитудно-фазовая схема приемного устройст25 ва. Опорный канал состоит из катушки 6 и резонансного усилителя 7. Сигналы с опорного и сигнального каналов поступают на фазовый детектор 8 и далее — на канал правого или левого поворота. Каналы идентичны и со3О стоят из усилителя постоянного тока 9, 10, 249110 схемы совпадений 11, 12, усилителя мощности

И, 14, звена жесткой инерционной обратной связи 15, 1б.

Исполнительным элементом 17 служит реверсивный электромеханизм вращательного действия. Элемент широтно-импульсной модуляции 18 содержит мультивибратор и фантастронный генератор. Система охвачена жесткой обратной связью 19 по углу поворота направляющих колес.

Для дистанционного управления муфтой сцепления сигналом опорного канала служит триггер 20 Шмитта, усилитель мощности 21 и соленоид 22 пневмопривода педали муфты сцепления.

Схема работает следующим образом. Если продольная ось машины находится над токонесущим кабелем, то наведенные э.д.с. в катушках каждой пары равны. При отклонении машины в ту или иную сторону от кабеля на одной катушке (передней или задней) щупов напряжение увеличивается, а на другой уменьшается. При этом напряжение на выходе фазового детектора становится неравным нулю, а фаза зависит от отклонения машины вправо или влево.

Опорный сигнал, снимаемый с катушки б, усиливается резонансным усилителем и поступает на фазовый детектор. В усилителе:выходной каскад работает в режиме ограничения, чем достигается неизменное напряжение на вы оде опорного канала в пределах рабочих отклонений катушки б от траектории.

Сигнал ошибки с фазового детектора поступает на канал правого или левого поворота в зависимости от направления отклонения машины от траектории.

Затем сигнал после усиления в усилителе 9 или 10 поступает на соответствующую схему совпадений. С промежуточного каскада усилителя 9 или 10 сигнал ошибки поступает на блок широтно-импульсной модуляции. Мультивибратор этого блока генерирует импульсы постоянной длительности. Фантастрон блока производит широтно-импульсную модуляцию импульсов мультивибратора в зависимости от величины сигнала ошибки, чем достигается пропорциональное управление. Широтно-модулированные импульсы поступают на схемы совпадений. Наличие на схемах совпадений одновременно сигнала ошибки и широтно-модулированных импульсов представляет собой условие срабатывания схемы совпадений 11 или 12. Так как в зависимости от фазы сигнала ошибки имеется управляющий сигнал только на одной из схем совпадений, то именно с этой схемы совпадений поступит сигнал на усилитель мощности И либо 14 и далее— на один из соленоидов управления реверсивным электромеханизмом постоянной скорости.

Исполнительный элемент 17 через рулевую колонку и гидроусилитель поворачивает направляющие колеса в том направлении, которое обеспечивает приближение машины к заданной траектории движения.

5 о

25 зо

Для стабилизации системы каналы левого и правого поворота охвачены жесткой инерционной обратной связью 15 и 1б. Кроме того, вся система охвачена жесткой обратной связью 19 по углу поворота направляющих колес.

Для реализации обратной связи по углу поворота направляющих колес применен сельсин, работающий в трансформаторном режиме. Сельсин крепится в корпусе, который устанавливается на поперечной тяге. При повороте управляемых колес изменяется угол поворота поперечной тяги, соединенной с ротором сельсина, относительно пальца этой тяги.

Для питания обмотки возбуждения напряжением переменного тока частотой 400 ац применен генератор на триодах Т, и Т, (см. фиг. 3).

Напряжение переменного тока, снимаемое с обмотки синхронизации сельсина, по амплитуде пропорционально углу поворота сельсина, а фаза будет изменяться на 180, когда управляемые колеса проходят нейтральное положение.

Для выпрямления сигнала переменного тока с целью суммирования с управляющим сигналом на базах триодов схемы управления применяется фазочувствительный выпрямитель на диодах Д вЂ” Д4Резисторы R, R4, R:, R-, и емкости С вЂ” С4— фильтр выпрямителя. Для получения опорного напряжения питания фазочувствительного выпрямителя используются вторичные обмотки трансформатора Тр2. Выходное напряжение блока обратной связи регулируется дискретно тумблером, который позволяет изме- . нять выходы, напряжений в отношении 2: 1, и плавно — резистором. Для балансировки мостов фазочувствительного выпрямителя используются переменные резисторы R и R:.

Дистанционное управление муфтой сцепления осуществляется с помощью опорного сигнала, т. е. при наличии тока в направляющем кабеле напряжение опорного сигнала с усилителя 7 подается на триггер Шмитта 20, который срабатывает и подает напряжение на усилитель мощности 21, включающий при помощи соленоида 22 муфту сцепления.

Предмет изобретения

1. Устройство автоматического направления движения самоходной колесной машины, содержащее исполнительные механизмы, сигнал на которые подается от электронного блока, охваченного механизмом внутренней обратной отрицательной связи и включающего катушки индукционного щупа, расположенные вдоль продольной оси симметрии машины и взаимодействующие с токонесущим проводом, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости движения машины, катушки разнесены относительно центра тяжести машины вперед и назад, а их витки включены навстречу друг другу.

249110

Фиг. 1

Фиг. 2

2. Устройство, по п. 1, отличающееся тем, что механизм внутренней обратной отрицательной связи содержит генератор, балансный детектор и работающий в трансформаторном режиме сельсин, ось которого связана с поперечной тягой рулевого управления машины.

Редактор В. Сорокин

Составитель А. Свирщевский

Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. В. Анисимова

Заказ 3588/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская аб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2