RU2032926C1 - Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path - Google Patents

Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path Download PDF

Info

Publication number
RU2032926C1
RU2032926C1 RU9292008059A RU92008059A RU2032926C1 RU 2032926 C1 RU2032926 C1 RU 2032926C1 RU 9292008059 A RU9292008059 A RU 9292008059A RU 92008059 A RU92008059 A RU 92008059A RU 2032926 C1 RU2032926 C1 RU 2032926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
signal
deviation
linear
angular
Prior art date
Application number
RU9292008059A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92008059A (en
Inventor
Лев Борисович Гурин
Лев Вениаминович Киселев
Александр Романович Свендровский
Original Assignee
Лев Борисович Гурин
Лев Вениаминович Киселев
Александр Романович Свендровский
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 Лев Борисович Гурин, Лев Вениаминович Киселев, Александр Романович Свендровский filed Critical Лев Борисович Гурин
Priority to RU9292008059A priority Critical patent/RU2032926C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2032926C1 publication Critical patent/RU2032926C1/en
Publication of RU92008059A publication Critical patent/RU92008059A/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: traffic control systems. SUBSTANCE: method of determination of linear-side and angular β deviation of vehicle from reference path consists in measurement of course angles of two not matching "present navigation points" of reference path with the aid of two optico-electron, magnetic or other pickups. and b are found from expressions:
Figure 00000002
; where φ1, φ2 are measured course angles; r1, r2 are distances to navigation points, r1≠ r2. Presence of separate information on coordinates of β makes it possible to realize control proportionally-integral by angular and proportionally-differential by linear deviation of vehicle from specified path with decreased static and dynamic errors and time of transition process. For this purpose signal proportional to distance between reference and specified paths is formed and kept constant or changeable by preset law. This signal is subtracted from signal of linear-side deviation, signal of translational motion of vehicle is obtained. Signals of angular deviation and speed are multiplied, difference signal and signal of multiplication product are summed and action corresponding by value and sign to summary signal is sent to controlling wheels of vehicle. Use of not matching "present navigation points" also allows occasional bends of reference path to be smoothed under conditions of shuttle traffic. EFFECT: increased efficiency of traffic control. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к управлению движением, преимущественно, наземных транспортных средств. The invention relates to traffic control, mainly of land vehicles.

Во многих случаях целью управления движением наземного транспортного средства на значительных участках пути является сохранение постоянным, в том числе и равным нулю, расстояния до некоторой физически заданной на поверхности движения линии, т.е. обеспечение эквидистантности движения. В качестве примера можно привести движение сельскохозяйственого агрегата относительно границы обработанного участка поля, автомобиля относительно полосы дорожной разметки или обочины, транспортного робота относительно задающей линии, самолета при взлете и посадке относительно боковой границы взлетной полосы, плавсредства относительно кромки берега и т.п. In many cases, the goal of controlling the movement of a land vehicle over significant sections of the track is to maintain a constant, including zero, distance to a certain line physically defined on the surface of movement of the line, i.e. ensuring the equidistance of motion. As an example, we can cite the movement of an agricultural unit relative to the border of a cultivated field plot, a car relative to a road marking strip or curb, a transport robot relative to a reference line, an airplane taking off and landing relative to a side border of a runway, a watercraft relative to the coast edge, etc.

1. Транспортным средством (ТС) будем называть объект управления, снабженный движителем и системой управления движением, и будем подразделять их на самодвижущиеся и буксируемые; к первым будем относить одиночные машины (например, трактор) и жестко связанные (с исключением возможности их взаимного углового и(или) линейного смещения, например, навесные) с машиной агрегаты (плуг, сеялка и т.п.), а к буксируемым не жестко связанные (с возможностью их относительно углового и(или) линейного смещения) с машиной-буксировщиком агрегаты (например, широкозахватные посевные сцепки сеялок). 1. A vehicle (TS) will be called a control object equipped with a propulsion system and a traffic control system, and we will subdivide them into self-propelled and towed ones; the first will include single machines (for example, a tractor) and rigidly coupled (with the exception of the possibility of their mutual angular and (or) linear displacement, for example, mounted), units (a plow, seeder, etc.) with the machine, but not towed rigidly coupled (with the possibility of their relative angular and (or) linear displacement) aggregates with a towing machine (for example, wide-seeding sowing couplings of seeders).

2. Систему управления (СУ) движением будем считать состоящей их трех частей: датчики (Д), управляющее устройство (УУ), исполнительный орган (ИО); она может быть ручной (оператор полностью выполняет функции Д и УУ), автоматизированной (оператор частично выполняет функции Д и УУ) и автоматической (оператор в управлении движением не участвует или выполняет только контроль за работой СУ). У самодвижущегося ТС исполнительный орган СУ его управляющие колеса, у буксируемого управляющие колеса машины-буксировщика; в ручной и автоматизированной СУ оператор выполняет также функции привода исполнительного органа. 2. We will consider the traffic control system (CS) to be composed of three parts: sensors (D), control device (CS), executive body (IO); it can be manual (the operator fully performs the functions of D and UE), automated (the operator partially fulfills the functions of D and UE) and automatic (the operator does not participate in the movement control or only controls the operation of the SU). In a self-propelled vehicle, the executive body of the SU has its steering wheels, in a towed steering wheels of a towing machine; in manual and automated control systems, the operator also performs the functions of the drive of the executive body.

3. Физически заданную на поверхности движения и используемую для управления движением ТС линию будем называть опорной траекторией ОТ; она может быть прямолинейной и криволинейной. Опорные траектории можно разделить на независимые объективно существующие в природе (например, кромка берега) или искусственно созаднные заранее (например, полоса дорожной разметки) и зависимые создаваеые при каждом предыдущем проходе при "челночном" движении для каждого последующего (например, при движении сельхозагрегатов при пахоте, севе и т.п.). 3. The line physically defined on the motion surface and used to control the vehicle’s motion will be called the OT reference path; it can be straightforward and curved. Supporting trajectories can be divided into independent objects objectively existing in nature (for example, the edge of the coast) or artificially created in advance (for example, a lane of a road marking) and dependent created during each previous passage with a “shuttle” movement for each subsequent (for example, when moving agricultural units when plowing , sowing, etc.).

4. Аналогично, как это принято в навигации, будем рассматривать поступательное движение центра масс (ц.м.) одиночного ТС, считая что именно его эквидистантное движение и должно быть обеспечено, что ТС движется по плоской поверхности и что вектор его скорости всегда лежит в плоскости, параллельной этой поверхности. 4. Similarly, as is customary in navigation, we will consider the translational motion of the center of mass (ts.m) of a single vehicle, assuming that it is its equidistant movement that should be ensured that the vehicle moves on a flat surface and that its velocity vector always lies in plane parallel to this surface.

Особенности управления эквидистантным движением других точек машины или прицепа также будут отмечены. Features of controlling the equidistant movement of other points of the machine or trailer will also be noted.

5. Точку поверхности (1, фиг.1), над которой в данный момент находится ц. м. ТС, будем называть текущим местом ТС (при отсутствии движения местом ТС). 5. The point of the surface (1, Fig. 1), above which is currently located c. m. TS, we will call the current place of the vehicle (in the absence of movement, the place of the vehicle).

6. Эквидистантную ОТ линию на поверхности движения, по котрой должно перемещаться место ТС, будем называть заданной траекторией ЗТ). 6. An equidistant OT line on the surface of movement along which the vehicle’s place should be moved will be called a given trajectory ZT).

7. Реально получаемую в процессе движения траекторию места ТС будем называть линией пути (ЛП). 7. The vehicle trajectory of the vehicle actually obtained during the movement will be called the path line (LP).

8. Нормальную проекцию места ТС на линии пути (1, фиг.1) на заданную и опорную траектории будем называть местом ТС на ЗТ и ОТ соответственно (1'и 1", фиг.1). 8. The normal projection of the vehicle’s location on the path line (1, Fig. 1) on the given and supporting trajectories will be called the vehicle location on the ST and OT, respectively (1'i 1 ", Fig. 1).

9. Расстояние l между местом ТС на ЗТ и местом ТС на ОТ заданная дистанция (ЗД); расстояние Δl между местом ТС на ЛП и местом ТС на ЗТ линейно-боковое отклонение (ЛБО); сумма l +Δl l L текущая дистанция (ТД). 9. The distance l between the place of the vehicle in the west and the place of the vehicle in the specified distance (ZD); the distance Δl between the place of the vehicle on the LP and the place of the vehicle on the ST linear linear lateral deviation (LBO); sum l + Δl l L current distance (TD).

В частном случае l и Δl могут равняться нулю как вместе, так и порознь. In the particular case, l and Δl can be equal to zero both together and separately.

10. Угол β (/ β / ≥ 0) с вершиной в месте ТС на ЛП между линией, параллельной касательной к ОТ в месте ТС на ОТ и вектором скорости поступательного движения

Figure 00000003
относительный курс (ОК). Если
Figure 00000004
совпадает с продольной осью ТС или параллелен ей, то β- также и угловое отклонение (ОУ ТС) от ОТ.10. Angle β (/ β / ≥ 0) with a vertex at the point of the vehicle on the plane between the line parallel to the tangent to the OT at the place of the vehicle on the OT and the translational velocity vector
Figure 00000003
relative course (OK). If
Figure 00000004
coincides with the longitudinal axis of the vehicle or parallel to it, then β is also the angular deviation (OS TC) from OT.

11. Точку (математически), например 2 (фиг.1), или прилежащий к ней отрезок (физически) ОТ, используемую(ый) в данный момент движения для определения Δl и β и лежащую(ий) на фиксированном расстоянии r от места ТС, будем называть текущей навигационной точкой (ТНТ). 11. A point (mathematically), for example 2 (Fig. 1), or a segment (physically) of the OT adjacent to it, currently used (s) to determine Δl and β and lying (s) at a fixed distance r from the vehicle , will be called the current navigation point (TNT).

12. Угол φзад между касательной к ЗТ с вершиной в месте ТС на 3Т (1) и направлением на соответствующую ей ТНТ (3, фиг.1) заданный курсовой угол ТНТ. Каждой ЗТ соответствует свой (при неизменном r); угол φт с вершиной в месте ТС на ЛП между направлением на соответствующую (при неизменном r) ТНТ и линией, параллельной касательной к ОТ в месте ТС на ОТ текущий курсовой угол ТНТ; если ЗТ и ЛП совпадают, то φзадт угол φc φт + β суммарный курсовой угол ТНТ.12. The angle φ rear between the tangent to the ST with the vertex in the place of the vehicle at 3T (1) and the direction to the corresponding TNT (3, Fig. 1) the given course angle TNT. Each ST corresponds to its own (with constant r); angle φ t with a vertex in the place of the vehicle on the LP between the direction to the corresponding (with constant r) TNT and a line parallel to the tangent to the OT in the place of the vehicle on the OT current heading angle TNT; if ST and PL coincide, then φ ass = φ t angle φ c φ t + β total course angle TNT.

13. Рыскание ТС периодические колебания ТС в процессе движения относительно ЗТ, вызванные как внешними, так и управляющими воздействиями. 13. Yawing vehicle periodic fluctuations of the vehicle during movement relative to the ground, caused by both external and control influences.

14. Введем понятие непрерывного и дискретного навигационного поля. 14. We introduce the concept of a continuous and discrete navigation field.

Непрерывным будем считать такое поле, в котором невозможно с помощью технических устройств выделить отдельную "силовую линию" (электромагнитное поле всенаправленных радиотехнических устройств, магнитное, световое, температур и давлений и т.п.). Такое поле характеризуется градиентами, относительно которых возможно определение только собственных угловых координат объектов, т.е. углового положения осей связанной с объектом системы координат. Линейная координата объекта в таком поле может быть определена лишь относительно его некоторой эквипотенциальной поверхности (например, высота относительно поверхности с фиксированным давлением). We will consider continuous a field in which it is impossible to isolate a separate “power line” with the help of technical devices (electromagnetic field of omnidirectional radio engineering devices, magnetic, light, temperature and pressure, etc.). Such a field is characterized by gradients, relative to which it is possible to determine only the proper angular coordinates of objects, i.e. the angular position of the axes of the coordinate system associated with the object. The linear coordinate of an object in such a field can be determined only relative to its certain equipotential surface (for example, height relative to a surface with a fixed pressure).

Дискретным будем считать навигационное поле, состоящее из "силовых линий", каждая из которых может быть выделена тем или иным устройством (лучи лазеров, борозды, рядки растений и т.п.), и относительно которых возможно определение как собственной угловой, так и линейной координаты (дальности до этой "силовой линии"). We consider discrete a navigation field consisting of “lines of force”, each of which can be distinguished by one or another device (laser beams, grooves, rows of plants, etc.), and with respect to which it is possible to determine both one's own angular and linear coordinates (range to this "power line").

Очевидно, что управление ТС, движущимися по поверхности, может осуществляться с использованием дискретных навигационных полей, положение "силовых линий" которых имеет детерминированную связь с поверхностью движения. Каждая опорная траектория и является такой "силовой линией" дискретного навигационного поля на поверхности движения. Obviously, the control of vehicles moving on the surface can be carried out using discrete navigation fields, the position of the "lines of force" of which has a deterministic connection with the movement surface. Each reference trajectory is such a “power line” of a discrete navigation field on the movement surface.

Очевидно, что ТС будет двигаться по эквидистантной относительно опорной заданной траектории, если его центр масс в начале пути находился на ЗТ и вектор скорости

Figure 00000005
в каждый момент движения остается параллельным касательной к ОТ в текущем месте ТС на ОТ.It is obvious that the vehicle will move along an equidistant relative to the reference predetermined path, if its center of mass at the beginning of the path was on the ground and the velocity vector
Figure 00000005
at each moment of movement it remains parallel to the tangent to the OT at the current location of the vehicle on the OT.

Такое движение, при котором ЛП совпадает с ЗТ и повторяет ОТ, названо в [1, c.25] следящим. Such a movement in which the PL coincides with the ST and repeats the OT is called in [1, p. 25] the follower.

Очевидно также, что возникновение УО β (фиг.1) при наличии поступательного движния ТС приводит к изменению заданной дистанции l, иначе к появлению ЛБО Δl, которое (для малых β ) может быть определено по выражению
Δl C1∫V(t)β(t)dt (1)
и его изменению со скоростью
Δl C2V(t)β(t), (2)
и что последующее уменьшение β до нуля (например, за счет управляющего воздействия) приведет к выходу ТС на эквидистантный заданной и опорной траекториям участок ЛП (от точки 4, фиг.1) для которого Δl ≠ 0.
It is also obvious that the occurrence of UO β (Fig. 1) in the presence of translational motion of the vehicle leads to a change in the given distance l, otherwise, to the appearance of the LBO Δl, which (for small β) can be determined by the expression
Δl C 1 ∫V (t) β (t) dt (1)
and its change with speed
Δl C 2 V (t) β (t), (2)
and that a subsequent decrease in β to zero (for example, due to the control action) will lead to the exit of the vehicle to the portion of the PL (from point 4, Fig. 1) for which Δl ≠ 0, which is equidistant to the given and supporting paths.

Известен способ управления движением сельскохозяйственного агрегата по заданной траектории, основанный на измерении только ЛБО Δl. Этот способ реализует известный из теории автоматического управления [2] пропорциональный закон управления, согласно которому управляющее воздействие, прикладываемое к исполнительному органу системы управления, имеет вид
y C3 Δl (3)
с неизбежными при его реализации недостатками статической ошибкой и перерегулированием, которые в [1, c.38] отмечены следующим образом: "без точного и независимого от Δl измерения β не представляется возможным избавить машину от рыскания" (приведенные обозначения в ссылках здесь и далее наши, соответствующие фиг.1). Объяснение этому дано в [3, c.31]
Известен способ управления движением сельскохозяйственного агрегата, основанный на использовании управляющего сигнала, пропорционального сумме линейной и угловой координат Δl + β на практике имеющего вид
y C4(Δ l + β ) C4[( φт φзад) + β] (4)
что [1, c. 44] "очевидно, повышает качество управления, хотя тот факт, что непосредственное определение β исключено, говорит о невозможности обеспечения следящего движения машины без рыскания".
A known method of controlling the movement of an agricultural unit along a given path, based on measuring only the forehead Δl. This method implements the proportional control law, known from the theory of automatic control [2], according to which the control action applied to the executive body of the control system has the form
y C 3 Δl (3)
with the inevitable disadvantages of static error and overshoot during its implementation, which are noted in [1, p. 38] as follows: “without accurate and independent of Δl measurement β it is not possible to save the machine from yaw” (the notation given here in the links hereinafter corresponding to figure 1). The explanation for this is given in [3, p.31]
A known method of controlling the movement of an agricultural unit based on the use of a control signal proportional to the sum of the linear and angular coordinates Δl + β in practice, having the form
y C 4 (Δ l + β) C 4 [(φ t φ back ) + β] (4)
that [1, p. 44] "obviously, improves the quality of control, although the fact that the direct determination of β is excluded, suggests the impossibility of ensuring the tracking movement of the machine without yaw."

С нашей точки зрения очевидным здесь является лишь то, что этот способ также реализует пропорциональный закон управления, а повышение качества обусловлено тем, что двумерной (в данном случае) системе пропорционального связанного управления недостатки одномерной (в первом случае) системы присущи в меньшей степени. From our point of view, the only obvious thing here is that this method also implements a proportional control law, and the quality improvement is due to the fact that the two-dimensional (in this case) system of proportional coupled control has lesser inherent disadvantages of the one-dimensional (in the first case) system.

Такие системы реализуются, например, в автомобилевождении при выполнении маневра "переставка", азключающегося в смещении ТС на некоторую величину в направлении, перпендикулярном направлению движения (т.е. на новую траекторию, эквидистантную прежней), и выполняемого путем увеличения β ) от нуля (например, в т. 5, фиг.1) до некоторого значения и последующего уменьшения его до нуля (участок 5.6, фиг.1) по мере уменьшения Δl, а также в самонаведении, в теории которого участок ЛП 5.6 (фиг.1) носит название "кривая погони". Such systems are implemented, for example, in car driving when performing a “rearrangement” maneuver, which switches off in displacing the vehicle by a certain amount in the direction perpendicular to the direction of movement (i.e., to a new trajectory that is equidistant to the previous one) and performed by increasing β) from zero ( for example, in t. 5, Fig. 1) to a certain value and its subsequent reduction to zero (section 5.6, Fig. 1) as Δl decreases, as well as in homing, in theory, which the plot of PL 5.6 (Fig. 1) wears the name is "chase curve".

В [3, c.32] предложен способ управления движением сельхозагрегата, основанный на независимом получении сигналов Δl и β ) и их независимом же и последовательном устранении. Здесь также реализовался бы пропорциональный закон, но такое управление, очевидно, нереализуемо, так как после устранения Δl невозможно поступательное движение строго по ЗТ с Δl≠ 0, хотя постепенно и снижающимся до нуля, и, наоборот, невозможно снижение β до нуля с последующим устранением Δl. In [3, p.32], a method for controlling the movement of an agricultural unit based on the independent receipt of signals Δl and β) and their independent and sequential elimination was proposed. A proportional law would also be realized here, but such control is obviously not feasible, since after eliminating Δl, translational motion strictly along the ZT with Δl ≠ 0 is impossible, although it gradually decreases to zero, and, conversely, it is impossible to decrease β to zero with the subsequent elimination Δl.

Тем не менее, способ, основанный на независимом определении ЛБО и УО будем считать наиболее близким к предлагаемому. Легко видеть, что все укaзанные выше способы пригодны для управления движением только непосредственно по опорной траектории, а не по эквидистантной ей заданной траектории, т.е. решают частную задачу для случая нулевой заданной дистанции (l 0). Nevertheless, a method based on the independent determination of LBO and UO will be considered the closest to the proposed one. It is easy to see that all the above methods are suitable for controlling the movement only directly along the reference trajectory, and not according to the equidistant given trajectory, i.e. solve a particular problem for the case of a zero given distance (l 0).

Из всего многообразия общеизвестных способов определения дальности до материальных объектов (радиотехнические, радиолокационные, лазерные и др.) в практике управления движением наземных ТС, в частности сельскохозяйственных агрегатов, известно только прямое измерение ЛБО от независимых (провода с током, рядки растений) и зависимых ОТ [1, гл.4] [3, гл.3] реализуемое контактными и бесконтактными датчиками, установленными на выносимых за габариты машины сложных механических конструкциях. Of the variety of well-known methods for determining the distance to material objects (radio engineering, radar, laser, etc.) in the practice of controlling the movement of ground vehicles, in particular agricultural units, only a direct measurement of the forehead from independent (wires with current, rows of plants) and dependent OTs is known [1, Ch. 4] [3, Ch. 3] implemented by contact and non-contact sensors mounted on complex mechanical structures that are carried outside the dimensions of the machine.

Достоверность информации, получаемой при таких измерениях низка, а пределы измерений (величина измеряемого ЛБО) на практике малы. The reliability of the information obtained during such measurements is low, and the limits of measurements (the value of the measured LBO) are small in practice.

Известен способ [1, c.67] определения ОУ ТС, заключающийся в измерении расстояний от некоторых точек а и b (фиг.2) ТС, лежащих на прямой, параллельной его продольной оси (или совпадающей с ней), расстояние между которыми lab, до их мест на ОТ a" и b" и реализации зависимости
sinβ ≈ β

Figure 00000006
Figure 00000007

(5)
Способ не пригоден при использовании вынесенных вперед по ходу ТС НТ (a' и b', фиг. 2) целесообразность чего отмечена в [1, c.44] так как при этом треугольник abc становится косоугольным abc1, из всех элементов которого известна только одна сторона lab.A known method [1, p.67] of determining the OS of the vehicle, which consists in measuring the distances from some points a and b (figure 2) of the vehicle lying on a straight line parallel to its longitudinal axis (or coinciding with it), the distance between which l ab to their places on OT a "and b" and the implementation of the dependency
sinβ ≈ β
Figure 00000006
Figure 00000007

(5)
The method is not suitable when using forward along the vehicle NT (a 'and b', Fig. 2) the feasibility of which is noted in [1, p. 44] since in this case the triangle abc becomes the oblique angle abc 1 , of which all elements are known only one side l ab .

Известен способ получения сигнала, пропорционального сумме координат L и β ТС, заключающийся в измерении суммарного курсового угла φc (фиг.1) при сохранении постоянным расстояния r от места ТС на ЛП до ТНТ. Известны и реализующие его устройства, содержащие контактные электромеханические [1, c. 121-123] и бесконтактные сканирующие оптико-электронные датчики угла φc пропорциональный которому сигнал и используется в качестве управляющего.A known method of obtaining a signal proportional to the sum of the coordinates L and β of the vehicle, consisting in measuring the total heading angle φ c (Fig. 1) while keeping the distance r from the vehicle in the vehicle to the TNT constant. Known and implementing his device, containing contact electromechanical [1, p. 121-123] and non-contact scanning optical-electronic angle sensors φ c proportional to which the signal is used as a control.

Постоянство величины r при использовании электромеханических датчиков обеспечивается механическим устройством, на котором установлен чувствительный элемент. У оптико-электронных датчиков r радиус основания конуса, боковая поверхность которого описывается сканирующим лучом, остающийся постоянным при неизменной высоте установки датчика над поверхностью движения. The constancy of the value of r when using electromechanical sensors is provided by a mechanical device on which a sensing element is mounted. For optoelectronic sensors, r is the radius of the base of the cone, the lateral surface of which is described by a scanning beam, which remains constant at a constant installation height of the sensor above the motion surface.

Угол φc представляет собой простую аддитивную сумму углов φт и β которая не дает никакого представления о величинах слагаемых или их соотношении (что отмечено в [1, c.46] "сигналы Δl и β неразделимы") и, следовательно, указанный способ не позволяет получить раздельно сигналы координат L и β.The angle φ c is a simple additive sum of the angles φ t and β which does not give any idea of the values of the terms or their ratio (as noted in [1, p. 46] “the signals Δl and β are inseparable”) and, therefore, this method is not allows to obtain separately the coordinate signals L and β.

Тем не менее, способ, заключающийся в измерении курсового угла одной ТНТ, находящейся на некотором фиксированном расстоянии от ТС является наиболее близким к предлагаемому способу определены угловой и линейной координат ТС. However, the method of measuring the course angle of one TNT located at a fixed distance from the vehicle is the closest to the proposed method, the angular and linear coordinates of the vehicle are determined.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества управления снижение статической и динамической ошибок и времени переходного процесса движением ТС по траектории, эквидистантной опорной. The aim of the invention is to improve the quality of control by reducing static and dynamic errors and time of the transition process by moving the vehicle along a path that is equidistant reference.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления движением ТС, согласно которому получают раздельно сигналы расстояния от ТС до опорной траектории (сигнал текущей дистанции ТД) и углового отклонения ТС от ОТ, дополнительно формируют сигнал линейной координаты заданной траектории (сигнал заданной дистанции ЗД), вычитают сигнал ЗД из сигнала ТД, получают сигнал скорости поступательного движения ТС, умножают его на сигнал углового отклонения, суммируют разностный сигнал и сигнал произведения и воздействуют суммарным сигналом на исполнительный орган системы управления движением ТС. This goal is achieved by the fact that in the vehicle motion control method, according to which the distance signals from the vehicle to the reference path (signal of the current distance of the AP) and the angular deviation of the vehicle from the OT are separately received, the linear coordinate signal of the given path (signal of the specified distance of the AP) is additionally generated, subtract the signal ZD from the signal TD, receive the signal of the speed of translational motion of the vehicle, multiply it by the signal of the angular deviation, sum the difference signal and the product signal and act as a total signal on an executive body of the vehicle traffic control system.

Таким образом, управляющий сигнал, который может быть с учетом выражений (1) и (2) представлен в виде y C5(L-l)+C2V(t)β(t)=C6V(t)β(t)dt+C2V(t)β(t), (6)
а при V const в виде
y C6V∫β(t)dt + C2Vβ(t) (7)
пропорционален ЛБО и его производной, а также УО и его интегралу и описывает закон связанного управления пропорционально- дифференциального, обеспечивающего, как известно из теории автоматического управления, минимальное рассогласование по ЛБО и пропорционально-интегрального астатического с минимальной динамической ошибкой и временем переходного процесса по УО.
Thus, the control signal, which can be given the expressions (1) and (2), is represented as y C 5 (Ll) + C 2 V (t) β (t) = C 6 V (t) β (t) dt + C 2 V (t) β (t), (6)
and for V const in the form
y C 6 V∫β (t) dt + C 2 Vβ (t) (7)
is proportional to the LBO and its derivative, as well as to the MA and its integral, and describes the law of coupled proportional-differential control, which ensures, as is known from the theory of automatic control, the minimum mismatch between the LBO and the proportional-integral astatic with the minimum dynamic error and the transition process time in the MA.

Легко видеть, что предлагаемый способ пригоден для управления движением как по опорной траектории (заданная дистанция l 0), так и по эквидистантной ей (l ≠ 0). It is easy to see that the proposed method is suitable for controlling motion along a reference path (a given distance l 0) and along an equidistant path (l ≠ 0).

Очевидно также, что область применения предлагаемого способа может быть распространена на управление движением по ряду следующих друг за другом не совпадающих эквидистантных траекторий и(или) по криволинейной траектории, координаты которой относительно ОТ заранее заданы в функции пройденного ТС пути. С этой целью достаточно сигнал ЗД формировать в процессе движения ТС как дискретную или непрерывную функцию пройденного пути. It is also obvious that the scope of the proposed method can be extended to control the movement along a series of successive non-coincident equidistant paths and (or) along a curved path, the coordinates of which relative to the OT are predefined in the function of the traversed vehicle path. For this purpose, it is sufficient to form an AP signal in the process of vehicle movement as a discrete or continuous function of the distance traveled.

Указанная цель достигается также и тем, что в дополнение к известному измерению курсового угла одной ТНТ производят измерение КУ второй, не совпадающей с первой ТНТ, формируют сигналы, пропорциональные заранее определенным (по конструкции датчика курсового угла и высоте его установки на ТС над поверхностью движения) расстояниям до ТНТ1 и ТНТ2, а обработку сигналов производят в соответствии с выражениями
L

Figure 00000008

(8)
β φ1(2)-
Figure 00000009

(9) где φ1 φ2 КУ первой (ТНТ1) и второй (ТНТ2) навигационных точек;
r1, r2 расстояния до первой и второй ТНТ, r1 ≠ r2.This goal is also achieved by the fact that, in addition to the known measurement of the heading angle of one TNT, they measure the KU of the second one that does not coincide with the first TNT, generate signals proportional to the predetermined ones (by the design of the heading angle sensor and the height of its installation on the vehicle above the motion surface) distances to TNT 1 and TNT 2 , and signal processing is performed in accordance with the expressions
L
Figure 00000008

(8)
β φ 1 (2) -
Figure 00000009

(9) where φ 1 φ 2 KU of the first (TNT 1 ) and second (TNT 2 ) navigation points;
r 1 , r 2 are the distances to the first and second TNT, r 1 ≠ r 2 .

Покажем справедливость выражений (8) и (9). Обратимся к фиг.3а,б, где D1, D2 датчики, Н высота установки датчиков, α1 α2 углы установки датчиков, α2 α1 Δ α величина, определяющая разность r2-r1, остальные обозначения прежние.Let us show the validity of expressions (8) and (9). Refer to figa, b, where D 1 , D 2 sensors, N the height of the sensors, α 1 α 2 the angles of the sensors, α 2 α 1 Δ α value that determines the difference r 2 -r 1 , the remaining designations are the same.

Отметим здесь же, что должно выполняться неравенство l < r1 < r2, причем r1 должно быть больше l на некоторую величину Δl1, превосходящую любое допустимое рассогласование Δlmax и определяющую "зону захвата" (l ± Δl1, при этом Δl1 может быть и, как правило, больше l), в пределах которой может быть обнаружена ОТ и выработан сигнал для управления выходом на нее или ЗТ; при этом обеспечивается расположение ТНТ1 и ТНТ2впереди ТС, целесообразность чего уже отмечалась и следует из того, что, очевидно, нельзя вести ТС глядя, например, в сторону, а не вперед, причем тем дальше вперед, чем больше скорость ТС.We note here that the inequality l <r 1 <r 2 should be fulfilled, and r 1 should be greater than l by a certain quantity Δl 1 that exceeds any admissible mismatch Δl max and defines a "capture zone" (l ± Δl 1 , while Δl 1 can be and, as a rule, greater than l), within which an RT can be detected and a signal generated to control the output to it or the ST; this ensures the location of TNT 1 and TNT 2 in front of the vehicle, the appropriateness of which has already been noted and follows from the fact that, obviously, it is impossible to drive the vehicle looking, for example, to the side, and not forward, and the further forward, the greater the speed of the vehicle.

Для упрощения записи углы φт и φc будем считать малыми. Тогда
φт1=

Figure 00000010
φc1=
Figure 00000011
+ β, откуда β φc1-
Figure 00000012
(10)
φт2=
Figure 00000013
φc2=
Figure 00000014
+ β, откуда β φc2-
Figure 00000015
(11)
Из (9) и (10) следует, что
φc1-
Figure 00000016
φc2-
Figure 00000017
или φc1c2=
Figure 00000018
Figure 00000019
L
Figure 00000020
(12)
и L
Figure 00000021

Подставив (12) в (10) или (11) получим
β φc1(2)-
Figure 00000022
или
β φc1(2)-
Figure 00000023
(13)
Разумеется, в формуле изобретения индексы "l" (φc1 φc2) могут быть опущены.To simplify the writing, the angles φ t and φ c will be considered small. Then
φ t1 =
Figure 00000010
φ c1 =
Figure 00000011
+ β, whence β φ c1 -
Figure 00000012
(10)
φ t2 =
Figure 00000013
φ c2 =
Figure 00000014
+ β, whence β φ c2 -
Figure 00000015
(eleven)
It follows from (9) and (10) that
φ c1 -
Figure 00000016
φ c2 -
Figure 00000017
or φ c1c2 =
Figure 00000018
Figure 00000019
L
Figure 00000020
(12)
and L
Figure 00000021

Substituting (12) into (10) or (11) we obtain
β φ c1 (2) -
Figure 00000022
or
β φ c1 (2) -
Figure 00000023
(13)
Of course, in the claims, the indices “l” (φ c1 φ c2 ) may be omitted.

Проанализируем выражения (12) и (13) с точки зрения их технической реализации. Let us analyze expressions (12) and (13) from the point of view of their technical implementation.

В качестве датчиков могут использоваться любые из упоминавшихся ранее, но наиболее перспективными авторы считают бесконтактные оптико-электронные датчики, вырабатывающие электрические сигналы, пропорциональные суммарному курсовому углу, получение разности которых пропорциональной Δ φ φc1 φc2 никакой сложности не вызывает.As sensors, any of the previously mentioned ones can be used, but the most promising authors consider non-contact optoelectronic sensors to generate electrical signals proportional to the total heading angle, obtaining a difference proportional to Δ φ φ c1 φ c2 does not cause any difficulty.

Рассмотрим выражение

Figure 00000024
, которое, используя фиг.3,б, запишем в виде
Figure 00000025
(14)
Величины Н, α1 α2 выбираются из соображения возможности обнаружения датчиками ОТ на поверхности движения, при этом учитывается, что чем больше α2 α1 Δ α тем меньше отношение (14), определяющее чувствительность к рассогласованию γ отношение приращения выходного сигнала к приращению вызвавшего его рассогласования L или β ( γ1=
Figure 00000026
γ2=
Figure 00000027
).Consider the expression
Figure 00000024
, which, using figure 3, b, we write in the form
Figure 00000025
(fourteen)
The values of H, α 1 α 2 are selected from the consideration of the possibility of sensors detecting OT on the motion surface, taking into account that the more α 2 α 1 Δ α the lower is the ratio (14), which determines the sensitivity to mismatch γ, the ratio of the increment of the output signal to the increment of the its mismatch L or β (γ 1 =
Figure 00000026
γ 2 =
Figure 00000027
)

Еще одно соображение по выбору Δ α будет приведено ниже. С учетом (14) выражения (12) и (13) можно записать в виде
L

Figure 00000028
Δφ·H·f1(α) (15)
β φc1-
Figure 00000029
φc1-Δφ·f2(α) (16a)
или β φc2-
Figure 00000030
φc2-Δφ·f3(α) (16б)
Пример реализующей соотношения (15)-(16,б) функциональной схемы приведен на фиг.4, где 7 задатчик сигналов H, f1( α) и f2( α) или f3( α) устройство, содержащее, например, три потенциометра, сигналы которых выставляются после установки датчиков на ТС, и блоки вычитания, перемножения и деления этих сигналов; 8, 9, 10 устройства перемножения сигналов; остальные обозначения те же, что и выше и общепринятые. Отметим еще, что предлагаемый способ, как это следует из выражений (8, 9; 12, 13; 15, 16) обеспечивает определение координат той точки ТС, в которой или над которой установлены датчики.Another consideration for choosing Δ α will be given below. In view of (14), expressions (12) and (13) can be written as
L
Figure 00000028
ΔφHF 1 (α) (15)
β φ c1 -
Figure 00000029
φ c1 -Δφf 2 (α) (16a)
or β φ c2 -
Figure 00000030
φ c2 -Δφf 3 (α) (16b)
An example of a functional diagram implementing relations (15) - (16, b) is shown in Fig. 4, where 7 is a signal generator H, f 1 (α) and f 2 (α) or f 3 (α) a device containing, for example, three potentiometers, whose signals are set after the sensors are installed on the vehicle, and blocks for subtracting, multiplying and dividing these signals; 8, 9, 10 of the device multiplying signals; other designations are the same as above and generally accepted. We also note that the proposed method, as follows from the expressions (8, 9; 12, 13; 15, 16), provides the determination of the coordinates of the point of the vehicle at which or above which the sensors are installed.

На фиг.5 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, описываемый выражением (6). Figure 5 shows a functional diagram of a device that implements the proposed method described by expression (6).

Здесь: lн заданная дистанция первой эквидистантной траектории или начальная координата неэквидистантной траектории; ls постоянный или меняющийся сигнал ЗД, Δls сигнал ЛБО, L, β сигналы ТД и УО, V сигнал скорости поступательного движения ТС, у управляющий сигнал, 11 задатчик сигнала ЗД, 12 множитель.Here: l n is the specified distance of the first equidistant path or the initial coordinate of a non-equidistant path; l s constant or changing signal ЗД, Δl s signal ЛБО, L, β signals ТД and УО, V signal of speed of translational movement of the vehicle, у control signal, 11 signal adjuster ЗД, 12 factor.

Предлагаемый способ управления может быть реализован полностью автоматической системой управления, в состав которой должна входить рулевая машина, поворачивающая управляющие колеса, или автоматизированной системой управления, в которой управляющий сигнал подается, например, на стрелочный индикатор, установленный в кабине водителя, производящего поворот управляющих колес по его показаниям вручную. The proposed control method can be implemented by a fully automatic control system, which should include a steering machine that rotates the control wheels, or an automated control system in which a control signal is supplied, for example, to a direction indicator mounted in the driver's cab, which rotates the control wheels by his testimony by hand.

Если устройство (фиг.5) предназначено для управления движением по одной эквидистантной траектории, то задатчик сигнала 11 может содержать, например, потенциометр, сигнал которого выставляется перед началом движения пропорционально заданной дистанции. При этом в случае, например, необходимости объезда препятствия, водитель может брать управление на себя или вручную менять сигнал ЗД. If the device (Fig. 5) is designed to control the movement along one equidistant path, then the signal adjuster 11 may contain, for example, a potentiometer whose signal is set before the start of movement in proportion to the specified distance. Moreover, if, for example, it is necessary to avoid an obstacle, the driver can take control or manually change the ZD signal.

Если устройство предназначено для управления движением по ряду следующих друг за другом эквидистантных траекторий со сменой их в процессе движения в функции пройденного пути или по неэквивалентной, заранее заданной прямолинейной или криволинейной траектории, задатчик 11 содержит интегратор-датчик пути, на который подается сигнал V, потенциометр-задатчик начальной дистанции, блок хранения программы и блок изменения сигнала ЗД. If the device is designed to control the movement along a series of successive equidistant paths with their change during movement as a function of the distance traveled or along an unequal, predetermined rectilinear or curvilinear path, the control unit 11 contains an integrator-path sensor, to which the signal V is supplied, a potentiometer - initial distance sensor, program storage unit and ZD signal change unit.

Все представленные на фиг. 4,5 блоки являются типовыми узлами промэлектроники, поэтому разработка электрических схем, соответствующих этим функциональным на доступной элементной базе представляет собой несложную инженерную задачу. All shown in FIG. 4,5 blocks are typical units of pro-electronics, therefore, the development of electrical circuits corresponding to these functional on an accessible element base is a simple engineering task.

Предложенный способ управления предназначен для обеспечения эквидистантного движения той точки ТС, координаты которой определены по предложенному способу, т.е. точки, в которой или над которой установлены датчики. Следовательно, если должно быть обеспечено эквидистантное движение точки ТС, не совпадающей с указанной, например, точки l (фиг.6, где, кроме того, показаны: возможная точка d установки датчиков на буксировщике или одиночной машине, точка f эквидистантное движение которой должно быть обеспечено, например, при обратном проходе при челночном движении ТС, l1 расстояние между точками d и е, d и f, g возможная точка установки датчиков на буксируемом агрегате, остальные обозначения те же), тогда заданная дистанция l должна быть увеличена на величину l1. Действительно, как следует из фиг.6, ЛБО точки e Le L-l1 и после подстановки в первое слагаемое правой части выражения (6) получим [(L-l1)-l] L-(l+l1). В этом случае с помощью задатчика 11 (фиг. 5) в блок управления должен вводиться сигнал lse, соответствующий lнe l+l1. Сказанное справедливо для ТС одиночной машины или жестко связанного с ней агрегата, когда величина l1 может быть определена заранее, причем в последнем случае датчики могут быть установлены как на буксировщике, так и, например, в точке g (фиг.6) прицепа. В случае же не жесткой связи между буксировщиком и прицепом, когда величина l1 не является постоянной за счет возможного линейного смещения их относительно друг друга и, следовательно, не может быть учтена при задании сигнала lse, очевидно, что датчики следует устанавливать на прицепном агрегате.The proposed control method is designed to provide equidistant motion of that point of the vehicle, the coordinates of which are determined by the proposed method, i.e. The point at or above which sensors are installed. Therefore, if an equidistant movement of the vehicle point does not have to be provided, which does not coincide with, for example, point l (Fig. 6, where, in addition, are shown: possible installation point d of the sensors on a towing vehicle or a single vehicle, the point f of which must be equidistant motion provided, for example, during the return passage during the shuttle movement of the vehicle, l 1 the distance between points d and e, d and f, g is the possible installation point of the sensors on the towed unit, the remaining designations are the same), then the specified distance l should be increased by l 1 . Indeed, as follows from FIG. 6, the LBO of the point e L e Ll 1 and after substituting the right-hand side of expression (6) in the first term, we obtain [(Ll 1 ) -l] L- (l + l 1 ). In this case, using the adjuster 11 (Fig. 5), a signal l se corresponding to l not l + l 1 should be introduced into the control unit. The aforesaid is valid for a vehicle of a single machine or a unit rigidly connected to it, when the value of l 1 can be determined in advance, and in the latter case, the sensors can be mounted both on the towing vehicle and, for example, at point g (Fig. 6) of the trailer. In the case of a non-rigid connection between the towing vehicle and the trailer, when the value of l 1 is not constant due to their possible linear displacement relative to each other and, therefore, cannot be taken into account when setting the signal l se , it is obvious that the sensors should be installed on a towed unit .

Отметим еще, что если технические характеристики датчиков не позволяют при установке их на оси симметрии ТС (в точках d или g) одной их парой определять координаты при прямом и обратном проходах, то предлагаемый способ управления можетбыть реализован с использованием двух пар датчиков, расположенных по краям ТС (в точках е и f) и поочередно подключаемых к входу блока выработки координат (фиг.4). We also note that if the technical characteristics of the sensors do not allow one to determine the coordinates for forward and reverse passages when installing them on the symmetry axis of the vehicle (at points d or g) with one pair, then the proposed control method can be implemented using two pairs of sensors located at the edges TS (at points e and f) and alternately connected to the input of the block generating coordinates (figure 4).

В качестве примера реализации предлагаемых способов рассмотрим работу автоматизированной СУ, в которой управляющий сигнал подается на индикатор (в простейшем случае электромеханический стрелочный), воспроизводящий его с минимальными искажениями и запаздыванием, по показаниям которого водитель вручную осуществляет поворот управляющих колес ТС, т.е. выполняет функцию их привода. Вначале датчики устанавливают на ТС над той его точкой ("заданная точка"), эквидистантное движение которой должно быть обеспечено, и с помощью задатчиков блока выработки координат и блока управления (конструктивно они объединены в один прибор, устанавливаемый в кабине водителя) вводят по заранее подготовленным таблицам или графикам (в случае промышленного изготовления реализующей предлагаемые способы СУ они приводятся в инструкции по эксплуатации) исходные сигналы. As an example of the implementation of the proposed methods, we consider the operation of an automated control system in which a control signal is supplied to an indicator (in the simplest case, an electromechanical switch) that reproduces it with minimal distortion and delay, according to which the driver manually rotates the control wheels of the vehicle, i.e. performs the function of their drive. First, the sensors are installed on the vehicle above that point ("set point"), the equidistant movement of which must be ensured, and using the adjusters of the coordinate generation unit and the control unit (they are structurally integrated into one device installed in the driver’s cab), they are pre-arranged tables or graphs (in the case of industrial manufacturing that implements the proposed methods of SU they are given in the operating instructions) source signals.

Подводят ТС к началу ОТ и устанавливают таким образом, чтобы управляющий сигнал (отклонение стрелки индикатора) стал равен нулю после некоторых колебаний, свидетельствующих о том, что датчики "захватали" ОТ, что будет свидетельствовать о том, что ТС (его заданная точка) находится на заданном расстоянии l от 01 и что угловое отклонение отсутствует. Управляющие колеса ТС приводят в нейтральное положение, после чего можно начинать движение. The vehicle is brought to the beginning of the OT and set so that the control signal (deviation of the indicator arrow) becomes zero after some fluctuations indicating that the sensors “captured” the OT, which will indicate that the vehicle (its set point) is at a given distance l from 01 and that there is no angular deviation. The steering wheels of the vehicle are brought to a neutral position, after which you can begin to move.

Пусть в процессе движения за счет возмущающих воздействий возникло отклонение управляющих колес и, начиная с некоторой точки h заданной траектории (фиг. 7) заданная точка ТС начала отклоняться от ЗТ с нарастающими УО и ЛБО начала двигаться по реальной 11. При этом будут выработаны сигналы УОβ и ЛБО Δl и на индикатор поступит сумма сигналов 13 пропорционального Δl Vβ и 14 пропорционального Δl ∫Vβdt, являющаяся управляющим сигналом в автоматической СУ и пропорциональное которой отклонение стрелки индикатора у1 будет "управляющим сигналом" в описываемой "индикаторной" системе.Suppose that during movement due to disturbing influences, the steering wheels deviate and, starting from some point h of the given trajectory (Fig. 7), the given point of the vehicle starts to deviate from the ST with increasing RO and LBO begin to move along the real 11. In this case, the signals of UV β will be generated. and LBO Δl and the indicator will receive the sum of signals 13 proportional to Δl Vβ and 14 proportional to Δl ∫Vβdt, which is a control signal in automatic control and proportional to which the deviation of the indicator arrow at 1 will be a "control signal" in the description current "indicator" system.

При появлении этого сигнала водитель начнет возвращать управляющие колеса сначала в нейтральное положение, а потом, чтобы уменьшить управляющий сигнал, разворачивать их в сторону, противоположную отклонению, вызванному возмущением. В результате этого УО начнет уменьшаться и к точке i (фиг.7) ЛП ТС придет с Δl > 0, β 0 и развернутыми управляющими колесами, что приведет к появлению и росту УО противоположного знака, сигнал которого будет вычитаться из сигнала Δl, в свою очередь, уменьшающегося за счет приближения заданной точки ТС к ЗТ. When this signal appears, the driver will begin to return the control wheels to the neutral position, and then, to reduce the control signal, turn them in the direction opposite to the deviation caused by the disturbance. As a result of this, the UO will begin to decrease and to the point i (Fig. 7), the LP of the vehicle will come with Δl> 0, β 0 and the deployed steering wheels, which will lead to the appearance and growth of the UO of the opposite sign, whose signal will be subtracted from the signal Δl turn, decreasing due to the approximation of a given point of the vehicle to the ST.

Уменьшение управляющего сигнала, тенденция к которому может обозначиться еще до точки i (фиг.7) в зависимости от соотношения коэффициентов преобразования С1 и С2 (см. выражения 1,2) каналов Δl и Δl и которое является задачей водителя, приведет к тому, что последний вновь начнет возвращать управляющие колеса в нейтральное положение, в результате чего ТС подойдет к некоторой точке j ЛП с β=0, Δl 0 и управляющими колесами, выведенными в нейтральное положение и будет двигаться дальше по ЗТ. Таким образом, большая величина управляющего сигнала в точках h и i и следовательно, высокий темп разворота управляющих колес на соответствующих им участках ЛП способствует минимизации времени (соответственно, и участка ЗТ) устранения рассогласования, выход за ЗТ с одновременным выводом управляющих колес в нейтральное положение исключает динамическую ошибку (рыскание ТС относительно ЗТ), а пропорциональность управляющего сигнала интегралу сигнала УО устраняет и статическую ошибку (делает систему астатической). Очевидно, что действия водителя ТС, оснащенного такой автоматизированной СУ ничем не отличаются от действий водителя, ориентирующегося по внешним ориентирам (полосе дорожной разметки и др.) и выполняющего маневр "переставка", поэтому можно надеяться, что для опытного водителя переход от "визуального" управления к управлению "по индикатору" не будет слишком трудным. Использование таких "индикаторных" СУ целесообразно, когда в силу каких-то причин (например, значительное удаление ЗТ от ОТ при управлении движением широкозахватных посевных агрегатов) визуальная ориентировка не обеспечивает достаточной точности управления и невозможно (или нецелесообразно) оснащать ТС рулевой машиной, т.е. превращать СУ в автоматическую.The decrease in the control signal, the tendency to which can be identified even before point i (Fig. 7) depending on the ratio of the conversion coefficients C 1 and C 2 (see expressions 1,2) of the channels Δl and Δl and which is the task of the driver, will lead to so that the latter will again begin to return the steering wheels to the neutral position, as a result of which the vehicle will approach a certain point j of the LP with β = 0, Δl 0 and control wheels brought to the neutral position and will move further along the ST. Thus, the large value of the control signal at points h and i and, therefore, the high pace of rotation of the control wheels in their respective sections of the LP helps minimize the time (respectively, of the section of the ground) to eliminate the mismatch, leaving the ground with the simultaneous output of the control wheels to the neutral position eliminates dynamic error (vehicle yaw relative to the ground fault), and the proportionality of the control signal to the integral of the UO signal eliminates the static error (makes the system astatic). Obviously, the actions of a driver of a vehicle equipped with such an automated control system are no different from the actions of a driver who is guided by external landmarks (road marking strip, etc.) and performs a “rearrangement” maneuver, so we can hope that for an experienced driver the transition from “visual” Management to management "by indicator" will not be too difficult. The use of such “indicator” control systems is advisable when, for some reason (for example, a significant distance of the ST from the RT when controlling the movement of wide-seeding sowing units), visual orientation does not provide sufficient control accuracy and it is impossible (or impractical) to equip the vehicle with a steering machine, etc. e. turn SU into automatic.

Предложенный способ определения координат ТС благодаря наличию двух датчиков использующих не совпадающие ТНТ, делает возможной реализацию известного [1, c.117] способа сглаживания случайных искривлений ОТ и фильтрации помех (например, комьев земли и т.п.), маскирующих отдельные участки ОТ. Для этого необходимо лишь незначительное усложнение блока выработки координат и выбор Δ α α2 α1 (фиг.3,б), обеспечивающий достаточное расстояние между текущими навигационными точками.The proposed method for determining the coordinates of the vehicle due to the presence of two sensors using non-matching TNTs makes it possible to implement the well-known [1, p. 117] method for smoothing random curvatures of the OT and filtering interference (for example, lumps of the earth, etc.) masking individual sections of the OT. This requires only a slight complication of the block generating coordinates and the choice of Δ α α 2 α 1 (Fig.3, b), providing a sufficient distance between the current navigation points.

Claims (4)

1. Способ управления эквидистантным движением транспортного средства, включающий операции формирования сигнала, пропорционального линейно-боковому отклонению транспортного средства от опорной траектории, и сигнала, пропорционального угловому отклонению транспортного средства от опорной траектории, отличающийся тем, что, формируют и поддерживают постоянным сигнал, пропорциональный заданной дистанции между опорной и заданной траекториями, вычитают этот сигнал из сигнала, пропорционального линейно-боковому отклонению транспортного средства от опорной траектории, получая тем самым сигнал, пропорциональный отклонению отклонению транспортного средства от заданной траектории, формируют сигнал, пропорциональный скорости поступательного движения транспортного средства, умножают полученный сигнал на сигнал, пропорциональный угловому отклонению транспортного средства от опорной траектории, полученный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональным отклонению транспортного средства от заданной траектории, и производят соответствующее величине и знаку суммарного сигнала воздействие на управляющие колеса транспортного средства. 1. The method of controlling the equidistant movement of the vehicle, including the operation of generating a signal proportional to the linear-lateral deviation of the vehicle from the reference path, and a signal proportional to the angular deviation of the vehicle from the reference path, characterized in that a signal proportional to the specified the distance between the reference and the given trajectories, subtract this signal from the signal proportional to the linear-lateral deviation of the transport funds from the reference path, thereby obtaining a signal proportional to the deviation of the vehicle deviation from the given path, generate a signal proportional to the translational speed of the vehicle, multiply the received signal by a signal proportional to the angular deviation of the vehicle from the reference path, the received signal is summed with the signal, proportional to the deviation of the vehicle from a given trajectory, and produce the corresponding value and sign of the total s Nala impact on the steered wheels of the vehicle. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при управлении движением буксируемого транспортного средства воздействие оказывают на управляющие колеса буксировщика. 2. The method according to claim 1, characterized in that when controlling the movement of a towed vehicle, the effect is exerted on the steering wheels of the towing vehicle. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сигнал, пропорциональный заданной дистанции между опорной и заданной траекториями, изменяют в процессе движения транспортного средства по заранее заданной программе в функции пройденного пути или времени движения. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the signal proportional to the predetermined distance between the reference and predetermined paths is changed during the movement of the vehicle according to a predetermined program as a function of the distance traveled or the time of movement. 4. Способ определения углового и линейно-бокового отклонения транспортного средства от опорной траектории, включающий измерение курсового угла одной текущей навигационной точки опорной траектории, находящейся на фиксированном расстоянии от транспортного средства, отличающийся тем, что измеряют курсовой угол второй текущей навигационной точки, находящейся на опорной траектории на фиксированном расстоянии от транспортного средства, не равном расстоянию до первой текущей навигационной точки, а значения линейно-бокового и углового отклонения определяют по выражениям
Figure 00000031

Figure 00000032

где φ12 измеренные курсовые углы первой и второй текущих навигационных точек соответственно;
r1, r2 расстояния до первой и второй текущих навигационных точек соответственно, r1 ≠ r2.
4. The method of determining the angular and linear-lateral deviation of the vehicle from the reference path, comprising measuring the course angle of one current navigation point of the reference path located at a fixed distance from the vehicle, characterized in that the course angle of the second current navigation point located on the reference trajectories at a fixed distance from the vehicle, not equal to the distance to the first current navigation point, but the values of linear-lateral and angular opening -toxic determined by the expression
Figure 00000031

Figure 00000032

where φ 1 , φ 2 measured heading angles of the first and second current navigation points, respectively;
r 1 , r 2 are the distances to the first and second current navigation points, respectively, r 1 ≠ r 2 .
RU9292008059A 1992-11-24 1992-11-24 Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path RU2032926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9292008059A RU2032926C1 (en) 1992-11-24 1992-11-24 Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9292008059A RU2032926C1 (en) 1992-11-24 1992-11-24 Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2032926C1 true RU2032926C1 (en) 1995-04-10
RU92008059A RU92008059A (en) 1996-01-27

Family

ID=20132524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9292008059A RU2032926C1 (en) 1992-11-24 1992-11-24 Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032926C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513634C1 (en) * 2012-12-04 2014-04-20 Юрий Николаевич Макрушин Triangular radio measurement complex for detection of rectilinearity of furrows in ploughing of land plots by agricultural units
RU2576553C1 (en) * 2012-10-04 2016-03-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Steering control system
RU2578831C2 (en) * 2011-02-23 2016-03-27 КРАУН ЭКВАЙПМЕНТ КОРПОРЕЙШН, Корпорация Огайо Tracing of objects and steering of handlers

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Литинский С.А. Автоматизация вождения самоходных машин (автоводители). - М. - Л.: Энергия, 1966, гл.4, с.67, 121-123. *
2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. - М.: Энергия, 1980. *
3. Калоев А.В. Основы проектирования систем автоматического вождения самоходных машин. - М.: Машиностроение, 1978, с.32. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578831C2 (en) * 2011-02-23 2016-03-27 КРАУН ЭКВАЙПМЕНТ КОРПОРЕЙШН, Корпорация Огайо Tracing of objects and steering of handlers
RU2578831C9 (en) * 2011-02-23 2016-08-20 КРАУН ЭКВАЙПМЕНТ КОРПОРЕЙШН, Корпорация штата Огайо Tracing of objects and steering of handlers
RU2576553C1 (en) * 2012-10-04 2016-03-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Steering control system
RU2513634C1 (en) * 2012-12-04 2014-04-20 Юрий Николаевич Макрушин Triangular radio measurement complex for detection of rectilinearity of furrows in ploughing of land plots by agricultural units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8718874B2 (en) Raster-based contour swathing for guidance and variable-rate chemical application
US8112201B2 (en) Automatic control of passive, towed implements
DE60214761T2 (en) Guidance system and method for driverless vehicle
O'Connor Carrier-phase differential GPS for automatic control of land vehicles
CN100510636C (en) Inertial augmentation for GPS navigation on ground vehicles
EP3878255B1 (en) Method and system for estimating surface roughness of ground for an off-road vehicle to control steering
US6088644A (en) Method and apparatus for determining a path to be traversed by a mobile machine
CN101977491B (en) Method and device for steering second agricultural machine, which can be steered to drive over field parallel to first agricultural machine
CN1550758B (en) Direct modification of DGPS information with inertial measurement data
US20210283973A1 (en) Method and system for estimating surface roughness of ground for an off-road vehicle to control steering
DE3511611C2 (en)
US20100063681A1 (en) Method and arrangement for the steering of a vehicle
WO2000024239A1 (en) Vehicle positioning apparatus and method
CA3097446A1 (en) Method for determining a turning radius
Larsen et al. Precision navigation with GPS
EP1475609B1 (en) GPS / INS compensation system of a land vehicle
Van Zuydam A driver’s steering aid for an agricultural implement, based on an electronic map and Real Time Kinematic DGPS
English et al. Low cost localisation for agricultural robotics
RU2032926C1 (en) Method of control over equidistant traffic of vehicles and method of determination of angular and linear-side deviation of vehicle from reference path
DE19544112A1 (en) Generating digital terrain models, e.g. for agricultural cost optimisation, forestry, construction or cartography
Morimoto et al. Vision-based navigation system for autonomous transportation vehicle
US6679338B1 (en) Locating system and method
Stombaugh Automatic guidance of agricultural vehicles at higher speeds
Bell et al. Realistic autofarming closed-loop tractor control over irregular paths using kinematic GPS
Sabelhaus et al. Path planning of headland turn manoeuvres