Система управления курсом движения землеройных машин — SU 1647092 (original) (raw)
,Н.К СР 6. положение 1 вычисле ины. Пося 12 и с СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦ 1 АЛИСТИ 1 ВЖИ 1РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОаЕТЕНИЯМ И Отв ЫТИПРИ ГКНТ СССР 1) 4696701/032) 17.03.896) 07,05.91. Бюл, И 7(56) Авторское свидетельство СЬ 1364670, кл. Е 02 Г 9/20, 1Патент Франции У 2555624,кл. Е 02 Р 9/20, 1985., (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КУНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН(57) Изобретение относитстическому управлению строн мелиоративными машинамиретения - повышение точнония. Устр-во состоит из и(И) 1 и 2, фотоприемникови 5, радиоизлучателей 6,емников 7,9, блока 10 вырманд управления высотнымрабочего органа и блока 1ния координат земперойнойледний содержит два измер к автомательнымиЦель изобти управлелучателей (ФП) 3,4радиоприботки ко164092 13 углов на входе и два измерителя15, 16 координат Х и У, Принцип определения координат Х и У машины приуправлении заключается в измеренииуглов ф и 0( величина которых пропорциональна временй задержки между приходом световых импульсов от И 1 и 2на первый ФП 3 и радиосигналов отрадиоизлучателей б и 8, синхронизируе-Омых сигналами от ФП 4 и 5, При этомугол 0 образован между прямой,соединяюцей И 1 и 2 и ФП 4 и 5, и линией, соединяюцей И 1 с ФП 3, установ ленным на машине. Угол ( образованймежду прямой, соединяюцей И 2 и ФП 4 и 5, и линией, соединяюцей И 2 с ФП 3 на машине. Зная расстояние меж - ду И 1 и 2 и используя известные теоремы синусов и прямоугольного треугольника, в блоке 11 рассчитываются координаты Х и У машины.управление высотным положением рабочего органа осуцествляется командами с блока 10, При этом ФП 3 всегда поддерживается на опорной плоскости, задаваемой И 1 и 2. 1 з.п. Ф-лы, 2 ил.20 25 35 40 45 50 55 Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления строительными и мелиоративными машинами.Целью изобретения является повышение точности управления.На Фиг. показана Функциональнаясхема системы управления курсом движения землеройных машин; на фиг.2 -принцип работы системы и примерноерасположение составных частей системы управления,Система состоит из первого 1 ивторого 2 излучателей, первого 3,второго 4 и третьего 5 фотоприемников; излучатель 1 оптически связан спервым 3 и вторым 4 фотоприемниками, излучатель 2 - с первым 3 итретьим 5 Фотоприемниками. Выходвторого Фотоприемника 4 подключен кпервому радиоизлучателю б, настроенному на частоту первого радиоприемника 7, выход третьего Фотоприемника5 подключен к второму радиоизлучателю 8, настроенному на частоту второго радиоприемника 9. Первый выходпервого Фотоприемника 3 высотногоположения подсоединен к блоку 10 выработки команд для управления высотным положением рабочего органа.Второй и третий выходы первого фотоприемника 3 подключены соответственнок первому и второму входам блока 11вычисления координат движения землеройной машины. Выходы первого 7 ивторого 8 радиоприемников подключены соответственно к 1 ретьему и чет-,вертому входам блока 11 вычислениякоординат, который включает в себяизмеритель углов О, 0( и измеритель 14 координат. Первые входы измерителей углов 0 0 подсоединены к первому и второму входам блока 11 вычисления координат соответственно, а вторые входы измерителей углов 0, 0 соответственно к третьему и четвертому входам блока 11 вычисления координат. Измеритель 14 координат включает измеритель 15 ко-, ординаты Х и измеритель 16 координаты У, при этом первые входы измерителей 15 и 16 координат Х и У подключены к первому входу измерителя 14 координат, а вторые входы измерителей 15 и 16 координат Х и У - к вторым входам измерителя 14 коордннат, Выходы измерителей 12 и 13 углов К б/(Я соответственно соединены с первым и вторым входом измерителя 14 координат.Принцип определения координат Х,подвижного объекта при его управлении заключается (Фиг.2) в измерении углов ф , 0, величина которых пропорциональна времени задержки между приходом световых импульсов от первого 1 и второго 2 излучателей на первый фотоприемник 3 и радиосигналов от первого 6 и второго 8 радио- излучателей, синхронизируемых сигналами от второго 4 и третьего 5 Фотоприемников. Угол ф образован между прямой, соединяющей излучатели и второй и третий Фотоприемники, и линией, соединяющей первый излучатель с первым фотоприемником,установленным на подвижном объекте. Угол(Х образован между прямой, соединяющей излучатель, второй и третий фотоприемники, и линией, соединяющей второй излучатель с первым фотоприемником, установленным на подвижном объекте,1 64709 2 нен в виде двух секций так, что све-.товые пучки от излучателей 1 и 2,ус-тановленных на разной высоте относительно друг друга не Формируют ложных сигналов в нем, не требуют синхронизации в работе. При попадании лазерного луча от первого излучателяв фотоприемник 4 по его сигналу вклю чается первый радиоизлучатель б и излучает радиоимпульс, который принимается первым радиоприемником 7. Через время ь, лазерный луч достигаетфотоприемника 3, при этом задержкапропорциональна углу 0, . При попадании лазерного луча от второго излучателя 2 на первый Фотоприемник 3Формируется импульс, через время случ достигает третьего фотоприемни ка 5, по сигналу которого второй радиоизлучатель 8 излучает радиосигнална радиоприемник 9. Задержкамежлду принимаемым радиоимпульсом отсветового сигнала пропорциональна 25 углу 0 . Зная расстояние С между.излучателями и используя известныетеоремы синусов и прямоугольного треугольника, рассчитываются координатыХ и У подвйжного объекта. Время за держки о., ( ь) измеряется цифровымспособом, принцип аналогичен построению частотомеров электронно-счетныхтипа ЧЗ. В блоке вычисления коо -причем углы рассчитываются по форму-,лам 360 о Т 5 где ь,время задержки между световыми импульсами, Формирующимися во втором и первом фотоприемниках при вращении лазерного луча первого излучателя;период вращения лазерного луча первого излучателя;360ат ф Т Лгде ь - время задержки между световыми импульсами, формирующимися в первом и третьем фотоприемниках при врацении лазерного луча второго излучателя;Т - период врацения лазерного2.луча второго излучателя, причем координаты Х, У рассчитываются по Формуле С вхпМг сов 0в;и 1800 - У,+ж,)Сзпб соя 90 - 0 б ) зз.п 180 -ОС, + О ) динат может быть установлено программное устройство, в котором записываются координаты движения по заданной траектории. Сравнивая полученные и заданные координаты, легко осуществить автоматическое управление дви 40 жением объекта, при этом с выхода блока 11 вычисления координат командаются на иСполнительный механизм.Управление высотным положением рабочего органа осуществляется командами с блока 10 выработки команд, приэтом Фотоприемннк 3 всегда поддерживается на опорной плоскости излучеможет быть использована дгя контроля мелиоративно-строительных работ, посадке сельскохозяйственных культурпо строго определенной технологии растениеводства, при планированиибОльших площадей, проведения геодезической съемки местности, более полРгде С - расстояние между излучателями35УМ 1, 0 - измеренные углы.Как видно из формул для Х и У,онирассчитываются в декартовой системекоординат относительно первого излучателя 1, используя теорему синусови формулы решения прямоугольного тре- ды управления курсом движения пере- угольника. Излучатели 1 и 2 при врацении узла развертки создают в прос гранстве две опорные лазерные плоскости узкими пучками излучения, Направление врацения выбрано одинаковымпротив часовой стрелки. Излучатели1 и 2 установлены на известном рас- ния, задаваемой первым 1 или вторым стоянии С друг от друга, На одной 50 2 излучателем. Система управления прямой с ними расположены Фотоприемники 4 и 5, электрически соединенные и управления движением строительных с радиоизлучателями 6 и 8. На борту и землеройных машин при выполнении подвижного объекта размецены Фотоприемник 3 и два радиоприемника 7 и 9, 55которые настроены на частоты .излучателей 1 и 2, соответственно для обеспечения помехозациценности от взаимного влияния. Фотоприемник 3 выпол1647092 8 ройЯЙЩ/УСМалый5 Фй Состави Капканецдюкова Корректор Л.Натай едакто о гулич хред Л.Сер Тираж 396о комитета по изобретениям , Москва, Ж, Раушская н 1382Государственно11303 к Подписное открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5 В оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгоро Гагарина, 101 ного использования целой группы высокоскоростных машин по обработкеземельных участков, сбблюдения.прямолинейности и ширины междурядийпри посеве пропашных культур. Формула изо бретения 1. Система управления курсом движения землеройных машин, включающая первый излучатель, оптически связанный с первым фотоприемником, первый выход которого соединен с блоком выработки команд управления высотным положением рабочего органа, два радиоизлучателя, первый радиоприемник и блок вычисления координат движе" ния эемлеройной машины, о т л и - ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена вторым излучателем, оптически связанным с первым фотоприемником, вторым и третьим фотоприемниками и вторым радиоприемником, при этом 25 выход первого излучателя соединен через второй фотоприемник с входом первого радиоизлучателя, выход второго излучателя подключен через третий фотоприемник к второму радиоизлучателю, второй и третий выходы первого фотоприемника подключены соответственно к первому и второму входам блока вычисления координат движения землеройной машины, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно выходы первого и второго радиоприемников.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок вычисления координат движения землеройной машины содержит два измерителя углов и два измерителя координат, причем выход первого измерителя углов соединен с первыми входами обоих измерителей координат, а выход второго измерителя углов подключен к вторым входам обоих измерителей координат, при этом два входа первого измерителя углов являются соответственно первыми и третьим входами, а два выхода второго измерителя углов являются соответственно вторым и четвертым вхо-. дами блока вычисления координат движения эемлеройной машины.