RU1806505C - Способ автоматического вождени трактора на виноградниках и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : формируют управл ющие импульсы при взаимодействии щупов 1,2 со штамбами. Длительность этих импульсов преобразуют в код, производ т вычитание длительностей импульсов. Зна -7 чение разности импульсов используют дл  формировани  результирующего управл ющего импульса, длительность которого пропорциональна разности и корректируетс  с учетом скорости трактора, а также угла склона. Эффект достигаетс  за счет использовани  вычитающего счетчика 38, св занного с генератором 50 импульсов, частота повторени  которых определ етс  скоростью движени  трактора, углом склона и т.д. С целью повышени  помехоустойчивости управл ющий импульс формируетс  только при пр мом ходе щупа, производитс  ограничение частоты повторени  управл ющих импульсов и их длительности. 2 н.п. и 2 з.п. ф-лы 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к сельскохоз йственному машиностроению и может быть использовано в системах автоматического вождени  тракторных агрегатов.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости автоматического вождени  трактора.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства,, выполненного в соответствии с предлагаемым способом.

Устройство включает в себ  щупы 1 и 2, св занные с датчиками их положени  3 и 4, имеющими линейную зависимость выходного сигнала от угла поворота щупа. Выходы датчиков положени  3 и 4 св заны с блоками дифференцировани  5 и 6, нагруженных на пороговые элементы 7 и 8, имеющие одностороннюю релейную характеристику. Выходы элементов 7 и 8 св заны с первыми входами блоков умножени  9 и 10, вторые входы которых св заны с выходами датчиков положени  щупов 3 и 4. Блоки умноже- ни  9 и 10 нагружены пороговыми элементами 11 и 12, выходы которых подключены к блокам ограничени  частоты повторени  управл ющих импульсов, представл ющих собой двухвходовые элементы ЗАПРЕТ 13 и 14, ко вторым входам которых подключены выходы первых одно- вибраторов 15 и 16, а к первым входам которых подключены выходы элементов 11 и 12. Врем задающие элементы одновибра- торов 15 и 16 св заны с элементами ограничени  длительности импульсов, которые могут быть выполнены, например, в виде реле времени 17 и 18, имеющих выдержку времени на срабатывание, а также контактный выход 19 и 20. Контактные выходы элементов 19 и 20св заны с первым элементом ИЛИ 21, входами S первых триггеров 22 и 23 и двум  входами трехвходовой схемы И 24, а также с первыми входами первых элементов И 2.5 и 26. Между выходом элемента ИЛИ 21 и третьим входом элемента И 24 размещен первый одновибратор 27. Выходы триггеров 22 и 23 св заны со входом второго элемента И 28 и второго элемента ИЛИ 29. Выход элемента И 24 св зан со входом второго одновибраторэ 30, выход которого св зан со вторыми элементами ЗАПРЕТ 31 и 32. С выходом одновибратора 27 св зан третий одновибраюр 33. Вход элемента ЗАПРЕТ 32 св зан с выходом второго элемента ИЛИ 29. Выход элемента ЗАПРЕТ 31 св зан с третьим элементом ЗАПРЕТ 34, второй вход которого св зан с выходом третьего одновибратора 33. Выходы элементов 31, 34, входыгтриперов 22 и 23 подключены к входу РЕ счетчика 35. Входы первых схем И 25 и 26 св заны со вторыми

счетчиками 36 и 37, выходы которых св заны с сумматором 38. Сумматор 38 нагружен счетчиком 35, выход которого св зан с мно- говходовой схемой ИЛИ 39. Выход элемента

ИЛИ 39 св зан с первыми входами третьих элементов ЗАПРЕТ 40 и 41, вторые входы которых св заны с пр мым и инверсным выходами триггера знака 42 счетчика 35. Выходы элементов 40 и 41 св заны с релей0 ными элементами 43 и 44, воздействующими на. электрогидравлический привод управлени  механизмом поворота трактора (на чертеже не показан). Выходы элементов 40 и 41 св заны также с третьим элементом

5 ИЛИ 45, который нагружен релейным элементом 46, контакт которого 47 св зывает нерегулируемый источник посто нного напр жени  48 и регулируемый в зависимости от скорости трактора источник посто нного

0 напр жени  49 с генератором 50 импульсов, частота которого пропорциональна напр жению питани  и выполненному, на пример, по схеме Ройера. Выход генератора 50 св зан со вторыми входами первых схем И 25 и

5 26 и со счетным входом счетчика 35. Выход элемента ЗАПРЕТ 31 св зан со входом элемента задержки 51, выход которого св зан со входами R (сброс) счетчиков 36 и 37. Эле- мент51 может быть выполнен на базе одно0 вибраторов.

Рассмотрим работу устройства в случае, когда штамбы растений в р дах сближены к середине междур дь , а также смещены по направлению движени . При срабатывании

5 щупов 1 и 2 происходит формирование релейных сигналов на выходах элементов 11 и 12 только при пр мом ходе щупа, когда производна  сигнала на выходе элементов 5 и 6 строго больше нул . Таким образом, обес0 печиваетс  устранение вли ни  времени обратного хода щупа на полезный сигнал, а также возможного заклинивани  щупа. Далее управл ющий сигнал поступает на элементы ограничени  частоты повторени 

5 управл ющих импульсов, выполненных на базе элементов 13, 15 и 14,16. Сигнал через элементы ЗАПРЕТ 13 и 14 проходит тогда, когда на выходах одновибраторов 15 и 16 существует сигнал О. Одновибраторы 15 и

0 16, срабатыва  по заднему фронту управл ющего импульса, запирают элемент ЗАПРЕТ 13 или 14 на врем , несколько большее времени прохождени  трактора между штамбом и шпалерным столбом, рас5 положенным сразу вслед за штамбом. Таким образом, устран етс  воздействие интенсивных управл ющих сигналов при движении на высоких скорост х. С выходов элементов 13 и 14 сигнал поступает на входы элементов 17 и 18 ограничени  длительности управл ющих импульсов. Этот элемент преп тствует прохождению интенсивных управл ющих сигналов, вызванных взаимодействием с растени ми, значительно смещенными относительно оси р да. Контакты 19 и 20 реле времени 17 и 18 отключают в этом случае датчики от остальной части схемы. Сигнал от элементов 13 и 14 поступает на входы элементов ИЛИ 25 и 26 и записываетс  в счетчики 36 и 37, Значение кодов в счетчиках пропорционально длительности импульсов. В элементе 38 происходит вычитание кодов, записанных в счетчики 36 и 37..Перезапись кода из элемента 38 в счетчик 35 происходит по сигналу от последнего по времени заднего фронта управл ющего импульса. Если при прохождении мимо штамбов возникает только один управл ющий импульс, то управл ющий сигнал формируетс  по заднему фронту этого импульса. В обоих случа х дл  анализа ситуации о количестве управл ющих импульсов используетс  врем  (назовем его временем задержки), равное максимально допускаемому рассто нию между напротив расположенными штамбами, отсчитанному вдоль междур дь , деленному на .скорость трактора. Определение момента считывани  данных из элемента 38 в счетчик 35 осуществл етс  в устройстве следующим образом.

При по влении импульсов на выходах элементов 19 и 20, а следовательно и на выходе элемента И 21, возникает сигнал, запускающий одновибратор 27, на выходе которого формируетс  сигнал, равный времени задержки и который воздействует на элемент И 24, что, в свою очередь, вызывает запуск одновибратора 30. После того как по задним фронтам управл ющих импульсов триггеры 22 и 23 устанавливаютс  в 1 на выходе элемента ЗАПРЕТ 31 сформируетс  импульс, который подаетс  на вход разрешени  параллельной загрузки РЕ счетчика 35, в счетчик записываетс  код разности импульсов от взаимодействи  правого и левого щупов со штамбами, происходит возврат в исходное положение счетчиков 36 и 37, через врем , определ емое настройкой элемента задержки 51, и возврат в исходное положение триггеров 22 и 23. В случае, когда имеет место один импульс взаимодействи  щупа и штамба, сигнал дл  разрешени  параллельной загрузки счетчика 35 формируетс  по сигналу, проход щему по цепи: элемент ИЛИ 29 - элемент ЗАПРЕТ 32, т.е. сразу по заднему фронту импульса взаимодействи  шупа и штамба. Сразу после считывани  данных в счетчике 35 триггер знака этого счетчика 42, воздейству  на элементы

40 или 41, разрешает прохождение управл ющего импульса на релейные элементы 43 или 44, св занные с электрогидравлическим сервоприводом. По переднему фронту управл ющего импульса релейный элемент 46 переключает частоту генератора 50 путем подключени  источника питани  49. Уменьшение кода в счетчике 35 теперь происходит с частотой, определ емой скоростью трэктора , тем фактором, происходит ли поворот вверх или вниз по склону и т.д. Схемы св зи датчика скорости или датчика крена с источником питани  49 не привод тс  ввиду их элементарности. Так, например схема св зи

может представл ть собой магнитоуправл - емые контакты, взаимодействующие с рычагом коробки передач и включенные в цепь источника питани  49. Длительность управл ющего сигнала будет определ тьс  временем существовани  сигнала на выходе элемента 39, св занного со счетчиком 35.

Claims (4)

1. Способ автоматического вождени  трактора на виноградниках, заключающийс  в том, что осуществл ют взаимодействие

щупов со штамбом растений, фиксируют положение растений относительно трактора и формируютуправл ющий импульс, которым воздействуют на привод механизма поворс- та трактора, отличающийс  тем, что,

с целью повышени  помехоустойчивости, измер ют и запоминают длительность импульсов взаимодействи  щупов со штамбами растений, вычисл ют их разность, при этом длительность и знак управл ющего импульса формируют в зависимости от значени  этой разности.

2. Способ по п.1,отличающийс  тем, что измер ют угол поворота щупа и вычисл ют производную угла поворота щу- па, а импульс взаимодействи  щупа со штамбом растений формируют за врем , когда производна  угла поворота щупа меньше нул .

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что длительность и частоту повторени  управл ющих импульсов ограничивают.

4. Устройство дл  автоматического вождени  трактора на виноградниках, содержа- щее щупы и св занные с ними датчики положени  щупов, одновибратор, релейные элементы и источник посто нного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, оно снабжено двум  блоками дифференцировани .

четырьм  пороговыми элементами, двум  блоками умножени , семью элементами ЗАПРЕТ , четырьм  одновибраторами, двум  реле времени с контактными группами, четырьм  элементами ИЛИ, двум  триггерами , триг гером знака, четырьм  элементами И, треМ  счетчиками, сумматором, релейным элементом с контактной группой, генератором импульсов, элементом задержки и регулируемым в зависимости от скорости движени  трактора источником посто нного напр жени , при этом выход первого датчика положени  щупа соединен с первым входом второго счетчика посредством включенных последовательно первого блока дифференцировани , первого порогового элемента, первого блока умножени , третьего порогового элемента, первого элемента ЗАПРЕТ, контактной группы первого реле времени и второго элемента И, причем выход третьего порогового элемента соединен с вторым входом первого элемента ЗАПРЕТ через первый одновибратор, вход первого реле времени св зан с выходом первого элемента ЗАПРЕТ, а вторые входы второго и третьего элементов Л объединены, соединены с выходом генератора импульсов и подключены к счетному входу первого счетчика , при этом выход второго датчика положени  щупа св зан с первым входом третьего счетчика через последовательно соединенные второй блок дифференцировани , второй пороговый элемент, второй блок умножени , четвертый пороговый элемент , второй элемент ЗАПРЕТ, контактную группу второго реле времени и третий элемент И, а выход четвертого порогового элемента через второй одновибратор соединен с вторым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом второго реле времени, кроме того, первый вход второго элемента И св зан с S-входом первого триггера, первым входом первого элемента ИЛИ, и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом четвертого одновибратора, а первый вход третьего элемента И подключен к S-входу второго триггера, третьему входу первого элемента И и второму входу первого элемента ИЛИ,

выход которого св зан через третий одно- вибратор с вторым входом первого элемента И и посредством п того одновибратора с первым входом третьего элемента ЗАПРЕТ,

второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ЗАПРЕТ, а выход подключен к входу элемента задержки, выходу третьего элемента ЗАПРЕТ, R-входам первого и второго триггеров и входу РЕ первого

счетчика, при этом выход элемента задержки св зан с вторыми входами второго и третьего счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора , св занного с входами первого

счетчика, при этом его выходы совмещены с входами третьего элемента ИЛИ и триггером знака, второй выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ЗАПРЕТ , а первый - с вторым входом шестого

элемента ЗАПРЕТ, причем первые входы шестого и седьмого элементов ЗАПРЕТ объединены и св заны с выходом третьего элемента ИЛИ, а из выходы соединены соответственно шестого элемента ЗАПРЕТ

- с входом первого релейного элемента и первым входом четвертого элемента ИЛИ, седьмого элемента ЗАПРЕТ г с входом второго релейного элемента и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого

св зан с входом релейного элемента, подвижный контакт контактной группы которого соединен с входом генератора импульсов, а неподвижные св заны соответственно первый контакт - с источником

посто нного напр жени , а второй -- с регулируемым в зависимости от скорости движени  трактора источником посто нного напр жени , при этом выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первыми и вторыми входами четвертого элемента И, выход которого св зан с первым входом третьего элемента ЗАПРЕТ и второго элемента ИЛИ; выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ЗАПРЕТ, причем вторые входы третьего и четвертого элементов ЗАПРЕТ св заны с соответствующими выходами четвертого одновибратора.