[go: up one dir, main page]

SU1482553A1 - Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle - Google Patents

Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
SU1482553A1
SU1482553A1 SU874176967A SU4176967A SU1482553A1 SU 1482553 A1 SU1482553 A1 SU 1482553A1 SU 874176967 A SU874176967 A SU 874176967A SU 4176967 A SU4176967 A SU 4176967A SU 1482553 A1 SU1482553 A1 SU 1482553A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
vehicle
sensor
signal
pulse
control
Prior art date
Application number
SU874176967A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Черпак
Original Assignee
А. А. Черпак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by А. А. Черпак filed Critical А. А. Черпак
Priority to SU874176967A priority Critical patent/SU1482553A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1482553A1 publication Critical patent/SU1482553A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к системам управлени  направлением движени  транспортных средств. Цель изобретени -повышение оперативности и точности управлени . Устройство содержит основной контур управлени  и дополнительную цепь регулировани . Основной контур управлени  включает чувствительный элемент 1 датчика 2 отклонени  транспортного средства 6 от базовой линии. Датчик 2 св зан через импульсный элемент 3 и звено задержки 4 с сервоприводом 5. В состав дополнительной цепи регулировани  вход т дифференцирующее звено 7, электронный ключ 8 и преобразователь 9 напр жени  в импульсный сигнал. В случае отклонени  транспортного средства 6 от базовой линии сигнал от чувствительного элемента 1 датчика 2 поступает на дифференцирующее звено 7 и импульсный элемент 3. В определенный момент ключ 8 дает разрешение на прохождение сигнала от звена 7 к преобразователю 9. Элемент задержки формирует сигнал, суммиру  Τ39. Собственна  временна  задержка элемента задержки незначительна и ей в процессе управлени  пренебрегают. Устройство обеспечивает подстройку каждого управл ющего импульса в зависимости от значени  угловой скорости поворота транспортного средства. 5 ил.This invention relates to vehicle directional control systems. The purpose of the invention is to increase the efficiency and accuracy of control. The device contains a main control loop and an additional control circuit. The main control loop includes the sensing element 1 of the sensor 2 of the deviation of the vehicle 6 from the baseline. Sensor 2 is connected via pulse element 3 and delay link 4 with servo 5. The additional control circuit includes differentiating link 7, electronic switch 8 and voltage converter 9 to pulse signal. If the vehicle 6 deviates from the baseline, the signal from the sensing element 1 of the sensor 2 goes to the differentiating element 7 and the pulse element 3. At a certain moment, the key 8 gives permission for the signal from the link 7 to the converter 9. The delay element forms a signal summing ми 3 + Τ 9 . The intrinsic time delay of the delay element is negligible and is neglected during the control process. The device provides adjustment of each control pulse depending on the angular velocity of the vehicle. 5 il.

Description

Фиг. 1FIG. one

Изобретение относитс  к сельскохоз йственному производству, в частности к устройствам автоматического В9ждени  транспортного средства, и может быть использовано в различных отрасл х техники дл  обеспечени  самонастройки регул торов.The invention relates to agricultural production, in particular, to devices of an automatic vehicle, and can be used in various fields of technology to provide self-tuning of regulators.

Цель изобретени  - повышение оперативности и точности управлени .The purpose of the invention is to increase the efficiency and accuracy of control.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  одного управл емого борта транспортного средства (дл  другого управл емого борта схема аналогична); на фиг. 2 - временные диаграммы работы элементов и блоков устройства; на фиг. 3 - принципиальна  схема / С-цепей элемента 9; на фиг. 4 - диаграмма зар да С при раз- личных значени х напр жени  на фиг. 5 - то же, дл  С%.FIG. 1 shows a block diagram of a device for one controlled bead of a vehicle (for another controlled bead, the scheme is similar); in fig. 2 - time diagrams of the operation of elements and units of the device; in fig. 3 - schematic diagram of the / C-circuits of element 9; in fig. 4 is a diagram of charge C at different voltage values in FIG. 5 - the same, for С%.

Самонастраивающеес  устройство автоматического управлени  направлением движени  транспортного средства состоит из контура управлени , включающего соединенные последовательно чувствительный элемент 1, датчик 2, импульсный элемент 3, звено 4 задержки, сервопривод 5, транспортное средство 6 с обратной св зью между трактором и чувствительным элемен- том 1, и дополнительной цепи регулировани , включающей дифференцирующее звено 7, управл емый ключ 8 и преобразователь 9 напр жени  в импульсный сигнал, соединенных последовательно. Вход дифференцирующего звена 7 соединен с выхо- дом датчика 2, другой вход управл емого .ключа 8 св зан с другим выходом импульсного элемента 3, выход преобразовател  9 напр жени  в импульсный сигнал соединен с входом звена 4 задержки.The self-adjusting vehicle's automatic control device consists of a control loop including a sensor element 1 connected in series, a sensor 2, a pulse element 3, a delay link 4, a servo drive 5, a vehicle 6 with feedback between the tractor and the sensor element 1, and an additional control circuit including a differentiating element 7, a control key 8 and a voltage-to-voltage converter 9 connected in series. The input of the differentiating link 7 is connected to the output of the sensor 2, another input of the controlled switch 8 is connected to another output of the pulse element 3, the output of the voltage converter 9 to the pulse signal is connected to the input of the link 4 delays.

В качестве чувствительного элемента 1 ис- пользуетс  механический копир или любое другое устройство. Элемент 1 предназначен дл  фиксировани  отклонени  трактора от базовой линии, например борозды.A mechanical copier or any other device is used as the sensing element 1. Element 1 is intended to record the deviation of the tractor from the baseline, for example, the grooves.

Датчик 2 выполнен в виде линейно- пропорционального элемента: потенциометра , индукционного, трансформаторного или других устройств. В системах без механической св зи с базовой линией (борозда , р док растений и др.), например в индукционных с вождением вдоль провода с то- ком или других аналогичных устройств, элемент 1 и 2 объединены в один элемент - датчик, который непосредственно преобразует измер емую величину отклонени  в электрический сигнал. Отклонение от базовой линии определ етс  как значение выходного сигнала, превышающего установленный уровень - зону нечувствительности . Датчик регистрирует сумму сигналов углового и линейного отклонени  объекта от базовой линии.Sensor 2 is made in the form of a linear-proportional element: a potentiometer, induction, transformer or other devices. In systems without a mechanical connection to the baseline (groove, a row of plants, etc.), for example, induction with driving along a wire with current or other similar devices, elements 1 and 2 are combined into one element — a sensor that directly converts the measured deviation in the electrical signal. The deviation from the baseline is defined as the value of the output signal that exceeds the set level — the deadband. The sensor registers the sum of the signals of the angular and linear deviation of the object from the baseline.

Импульсный элемент 3 вырабатывает импульс 1з посто нной длительности при поступлении сигнала отклонени  с датчика 2. Элемент 3 выполн етс  на основе мультивибраторов или других аналогичных устройств . Длительность импульсов элемента 3 не измен етс  во врем  работы устройства, но может регулироватьс  во врем  наладки и ремонта. Длительность тз принимаетс  такой, что при любом сочетании динамических характеристик транспортного средства 6 как объекта управлени  поворот транспортного средства не превышает необходимого значени . Длительность ориентировочно равна 0,05-0,15 с.Pulse element 3 produces a pulse 1 of a constant duration when a deviation signal is received from sensor 2. Element 3 is made on the basis of multivibrators or other similar devices. The pulse duration of the element 3 does not change during the operation of the device, but it can be adjusted during adjustment and repair. The duration of the PS is assumed such that with any combination of the dynamic characteristics of the vehicle 6 as an object of control, the rotation of the vehicle does not exceed the required value. The duration is approximately 0.05-0.15 s.

Звено 4 задержки выполн ет роль сумматора длительностей импульса тз и импульса, поступающего от преобразовател  9 (-тд). Врем  задержки Т4 звена 4 ориентировочно равно 0,001 с и на много меньше тз. Поэтому Т4 не оказывает существенного значени  на длительность импульса тз после прохождени  его через звено 4 задержки на сервопривод 5.Link 4 delay acts as an adder of the durations of the pulse TZ and the pulse coming from the Converter 9 (-TD). The delay time T4 of the link 4 is approximately equal to 0.001 s and is much shorter than the TZ. Therefore, T4 does not have a significant value for the duration of the pulse ts after it passes through the link 4 delays to the servo drive 5.

В качестве сервопривода 5 используетс  гидравлический привод с гидроэлектрозолот- никовым устройством. В качестве сервопривода 5 может использоватьс  любой вид привода. Сервопривод 5 св зан с механизмом поворота транспортного средства 6 и обеспечивает его управл емый поворот.As a servo drive 5, a hydraulic drive with a hydro-electrosollen device is used. As servo 5, any kind of drive can be used. A servo drive 5 is coupled to the rotation mechanism of the vehicle 6 and provides for its controlled turn.

Дифференцирующее звено 7 выполн етс  на основе / С-цепей. На выходе этого звена сигнал пропорционален скорости изменени  выходного сигнала датчика 2. Так как во врем  управл емого поворота составл юща  выхода датчика 2 от угловой скорости поворота объекта во много раз превышает составл ющую от скорости изменени  линейной координаты, то и на выходе дифференцирующего звена 7 в определенный момент времени сигнал преимущественно пропорционален угловой скорости поворота транспортного средства. В определенный момент времени этот сигнал используетс  дл  соответствующего увеличени  (удлинени ) Тз.Differentiating element 7 is based on / C-chains. At the output of this link, the signal is proportional to the rate of change of the output signal of sensor 2. Since during the controlled rotation the component of the output of sensor 2 from the angular velocity of rotation of an object many times exceeds the component of the speed of change of the linear coordinate, then at the output of differentiator 7 a certain point in time, the signal is predominantly proportional to the angular velocity of the vehicle. At a certain point in time, this signal is used to appropriately increase (lengthen) Tz.

Управл емый ключ 8 представл ет собой реле времени, которое при наличии входного сигнала тз с элемента 3 в течение периода времени те пор дка 0,001 с пропускает сигнал с звена 7 на преобразователь 9. В качестве входного сигнала тз дл  ключа 8, поступающего с элемента 3, используетс  момент окончани  импульса элемента 3 (начало паузы элемента 3).Control key 8 is a time relay that, if there is an input signal from element 3 for a period of time of about 0.001 seconds, passes the signal from link 7 to converter 9. As an input signal for key 8 from element 3 , the moment of the end of the pulse of the element 3 (the beginning of the pause of the element 3) is used.

Преобразователь 9 напр жени  в импульсный сигнал преобразует величину напр жени  сигнала, поступающего с выхода элемента 8, в импульсный сигнал тд, длительность которого тем меньше, чем больше величина напр жени , поступающего на вход преобразовател  9, а с уменьшением напр жени  на входе преобразовател  9 длительность импульсного сигнала на его выходе увеличиваетс . Преобразователь 9 выполн етс  на ЯС-цеп х (фиг 3) или на основе вычислительных устройств.Converter 9 voltage into a pulse signal converts the voltage of the signal coming from the output of element 8 into a pulse signal td, the duration of which is the smaller, the larger the voltage supplied to the input of the converter 9, and with decreasing voltage at the input of the converter 9 the duration of the pulse signal at its output increases. Converter 9 is executed on YS-chains (Fig 3) or on the basis of computing devices.

При реализации преобразовател  на / С-цеп х соотношение между емкост ми конденсаторов должно быть .When implementing a converter on / C-circuits, the ratio between the capacitors of the capacitors should be.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При автоматическом вождении трактора чувствительный элемент 1 регистрирует отклонение транспортного средства от базовой линии , которое преобразуетс  датчиком 2 в электрический сигнал. При поступлении сигнала рассогласовани  с датчика 2 на элемент 3, величина которого больше зоны нечувствительности , элемент 3 вырабатывает управл ющий импульс тз, который через звено 4 задержки поступает на сервопривод 5, управл ющий транспортным средством 6. На сервопривод 5 поступает прерывистый сигнал длительностью тз+тд. Под действием тз происходит поворот транспортного средства 6. Этот поворот в виде ограниченности тз никогда не превышает необходимую величину. По окончании импуль- са тз на ключ 8 поступает сигнал от элемента 3 на включение ключа 8. Последний пропускает в течение времени Tg сигнал от дифференцирующего звена 7 на преобразователь 9, преобразующий величину входного напр жени  в импульсный сигнал тд, длительность которого зависит от входного напр жени . Сигнал преобразовател  9 подаетс  в виде тэ на вход звена 4, где происходит суммирование длительностей импульсов тз и тэ, так как сразу после тз на выходе звена 4 задержки следует сигнал тд.When the tractor is automatically driven, the sensor element 1 registers the deviation of the vehicle from the baseline, which is converted by the sensor 2 into an electrical signal. Upon receipt of the error signal from sensor 2 to element 3, the value of which is greater than the dead zone, element 3 generates a control impulse ts, which through link 4 delays to the servo drive 5 driving the vehicle 6. The servo drive 5 receives an intermittent signal of duration ts + so on Under the action of the vehicle, a rotation of the vehicle 6 takes place. This rotation, in the form of a limitation in the vehicle, never exceeds the required value. At the end of the pulse tz, key 8 receives a signal from element 3 to turn on key 8. The latter transmits a signal from differentiating link 7 to converter 9 during the time Tg, which converts the magnitude of the input voltage to a pulse signal td, the duration of which depends on the input voltage. wives The signal from the transducer 9 is supplied as te to the input of link 4, where the pulse durations tz and te are summed up, since immediately after the ts at the output of link 4, delays follow the signal td.

Обща  длительность сигнала, поступающего с звена 4 задержки на сервопривод 5, равна: Т5 тз+Т4+тд+Т4, а так как величина Т4 мала, то тз тз+тэ. Таким образом, цепь адаптации позвол ет увеличивать тз на величину тэ. В свою очередь тд тем больше, чем меньше углова  скорость поворота трактора и наоборот. Следовательно, происходит адаптаци  системы автовождени  за счет того, что длительность тз каждый раз корректируетс  в зависимости от угловой скорости поворота трактора, а следовательно , и от динамических характеристик объекта.The total duration of the signal coming from the link 4 delays on the servo drive 5 is: T5 tz + T4 + td + T4, and since the value of T4 is small, then tz tz + te. Thus, the adaptation chain makes it possible to increase Tz by the value of te. In turn, td is greater, the smaller the angular speed of the turn of the tractor and vice versa. Consequently, the adaptation of the auto-driving system occurs due to the fact that the duration tz is adjusted each time depending on the angular speed of the tractor, and consequently, on the dynamic characteristics of the object.

Преобразователь 9 напр жени  в импульсный сигнал самонастраивающегос  устройства в варианте, приведенном на фиг. 3, работает следующим образом.The voltage converter 9 to the pulse signal of the self-tuning device in the embodiment shown in FIG. 3, works as follows.

При поступлении сигнала с выхода электронного ключа 8 на вход преобразовател  9 (Ј/вх|) С мгновенно зар жаетс , так какWhen a signal is received from the output of the electronic key 8 to the input of the converter 9 (Ј / in | |) C, it is instantly charged, since

в цепи Ci отсутствует сопротивление. Напр жение Uc зависит и в прин той схеме равно уровню напр жени  t/двх (фиг. 4).There is no resistance in the Ci circuit. The voltage Uc depends also in the adopted circuit and is equal to the voltage level t / dvx (Fig. 4).

Напр жение Uci на Сч измен етс  по экспоненте. Чем больше б двх, тем круче проходит крива  UC2 (фиг. 3).The voltage Uci at GV varies exponentially. The more b dvx, the steeper UC2 curve passes (Fig. 3).

Если подключить к Ci пороговое устройство , то оно будет срабатывать тем позднее, чем меньше t/д.If a threshold device is connected to Ci, then it will be triggered later, the lower the t / d.

Момент начала тд определ етс  моментом подачи t/двх на вход преобразовател  9. Момент окончани  тд определ етс  пороговым устроством, подключенным к Cz (фиг. 3).The start time td is determined by the feed time t / wx to the input of the converter 9. The end time td is determined by a threshold device connected to Cz (Fig. 3).

Таким образом, чем больше t/двх, тем меньше тд, следовательно, чем больше уровень напр жени , поступающего с ключа 8 на вход преобразовател  9, тем больше т.д.Thus, the greater the t / dvx, the lower the Td, therefore, the greater the level of voltage coming from the switch 8 to the input of the converter 9, the greater the etc.

Самонастраивающеес  устройство обеспечивает подстройку каждого управл ющего импульса в зависимости от угловой скорости поворота транспортного средства во врем  управл емого поворота за счет чего исключаетс  запаздывание в процессе настройки , а следовательно, повышаетс  оперативность и точность управлени  при вождении транспортного средства.The self-adjusting device provides adjustment of each control pulse depending on the angular velocity of the vehicle during controlled steering, which eliminates the delay in the tuning process, and consequently, improves the speed and accuracy of driving control.

По аналогичной схеме могут быть выполнены самые разнообразные регул торы, применение которых возможно в различных отрасл х техники.In a similar way, a wide variety of controllers can be made, which can be used in various fields of technology.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Самонастраивающеес  устройство автоматического управлени  направлением движени  транспортного средства, содержащее замкнутый контур управлени , состо щий из последовательно соединенных чувствительного элемента, датчика, импульсного элемента, звена задержки, сервопривода и транспортного средства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  оперативности и точности управлени , устройство снабжено дополнительной цеп.ью регулировани , содержащей последовательно соединенные дифференцирующее звено, управл емый ключ и преобразователь напр жени  в имп льсный сигнал, выход которого св зан с соответствующим входом звена задержки, при этом вход дифференцирующего звена и управл ющий вход управл емого ключа соединены с дополнительными выходами соответстввенно датчика и импульсного элемента.A self-adjusting device automatically controlling the direction of movement of the vehicle, comprising a closed control loop consisting of a series-connected sensor element, a sensor, a pulse element, a delay link, a servo drive and a vehicle, characterized in that, in order to improve the speed and accuracy of control, the device is equipped an additional control circuit containing a series-connected differentiating link, a controllable key and a converter A voltage to the impulse signal, the output of which is connected to the corresponding input of the delay level, while the input of the differentiating element and the control input of the control key are connected to the additional outputs of the corresponding sensor and pulse element. С2C2 Фиг. 3FIG. 3 - I -// ,ц- I - //, c ls 1в Lsls 1s ls Редактор М. Петрова Заказ 2722/1Editor M. Petrova Order 2722/1 Составитель Л Пантелеева Техред И ВересКорректор Э. ЛончаковаCompiled by L. Panteleeva, Tehred And VeresKorrektor E. Lonchakova Тираж 621ПодписноеCirculation 621 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССРVNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г Ужгород, ул. Гагарина, 101113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Production and publishing combine “Patent, Uzhgorod, ul. Gagarin, 101 UcrUcr Фиг.44 Фиг.55
SU874176967A 1987-01-05 1987-01-05 Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle SU1482553A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874176967A SU1482553A1 (en) 1987-01-05 1987-01-05 Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874176967A SU1482553A1 (en) 1987-01-05 1987-01-05 Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1482553A1 true SU1482553A1 (en) 1989-05-30

Family

ID=21278770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874176967A SU1482553A1 (en) 1987-01-05 1987-01-05 Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1482553A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1303055, кл. А 01 В 69/04, 1985. Авторское свидетельство СССР № 331935, кл. А 01 В 69/04, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3281630A (en) Pulse width modulator for step motor
SU1482553A1 (en) Self-adjusting arrangement for automatic steering of a vehicle
WO1988003677A1 (en) Digital servo system
GB1049594A (en) Movement control servomechanism
US4864209A (en) Negative feedback control system
JPS5771282A (en) Servo motor controller
SU1288651A1 (en) Adaptive servo system
JPS61161988A (en) Servo motor drive device
SU378801A1 (en) AUTOMATIC REGULATION SYSTEM
JPS57160377A (en) Controlling method for position of motor
SU1474587A1 (en) Digital control system
SU1634486A1 (en) Pitch travel device
SU1653106A1 (en) Method for bridge voltage inverter control
SU285104A1 (en)
SU1123019A1 (en) Tracking system
SU993279A1 (en) Device for differentiating slowly-varying signals
SU366781A1 (en) MULTIDODUS PROPORTIONAL AND INTEGRAL
SU1704260A1 (en) Dc drive
SU811468A1 (en) Device for adaptive control of dc electric motor
SU941929A1 (en) Extremal regulator for objects with transport delay
SU1205160A1 (en) Device for solving inverse problems of non-stationary heat conduction
SU1697236A1 (en) Electric drive
SU857929A1 (en) Relay regulator
SU1350847A1 (en) Induction installation for heating ferromagnetic articles
SU802928A1 (en) Adaptive regulator