RU2607337C1 - Method of locating tractor and device for implementation - Google Patents

Method of locating tractor and device for implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2607337C1
RU2607337C1 RU2015128034A RU2015128034A RU2607337C1 RU 2607337 C1 RU2607337 C1 RU 2607337C1 RU 2015128034 A RU2015128034 A RU 2015128034A RU 2015128034 A RU2015128034 A RU 2015128034A RU 2607337 C1 RU2607337 C1 RU 2607337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
tractor
signal
distance
value
Prior art date
Application number
RU2015128034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Тимофеевич Калюжный
Николай Александрович Каторгин
Александр Александрович Зайцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет
Priority to RU2015128034A priority Critical patent/RU2607337C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2607337C1 publication Critical patent/RU2607337C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/003—Steering or guiding of machines or implements pushed or pulled by or mounted on agricultural vehicles such as tractors, e.g. by lateral shifting of the towing connection
    • A01B69/004—Steering or guiding of machines or implements pushed or pulled by or mounted on agricultural vehicles such as tractors, e.g. by lateral shifting of the towing connection automatic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to automatic tractor control for contour plowing. Method of locating a tractor involves measuring the magnetic field intensity, comparing the measured value with the compensating one and forming a signal of trajectory disalignment as a difference of the compared values. Value of the compensating signal is generated by measuring intensity of the magnetic field in the point of required location of the tractor by parameters of the magnetic field source and the distance between the tractor and the rotary strip. Device for generating the signal of trajectory disalignment comprises an inductive converter, a track sensor, a computer and a comparator circuit. Track sensor generates for the computer a distance from the rotary strip to the current location of the tractor. Computer determines the intensity value at the required distance from the source of magnetic field.
EFFECT: technical result is improvement of accuracy of automatic driving a tractor along a required trajectory in an alternating magnetic field.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматизации вождения сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов (МТА) и может найти применение при создании автоматических тракторов-роботов.The invention relates to the automation of driving agricultural machine-tractor units (MTA) and may find application in the creation of automatic tractor-robots.

Автоматизация мобильных процессов растениеводства на уровне, обеспечивающем выполнение полевых работ без человека на тракторе, требует прежде всего автоматизации управления траекторией движения трактора, поэтому и требуется определять его местоопределение в поле с погрешностью не более сотых долей метра. Одним из перспективных направлений для решения этой проблемы является использование магнитной индукции.Automation of mobile plant growing processes at a level that ensures field work without a person on the tractor requires, first of all, automation of controlling the tractor's trajectory, therefore, it is necessary to determine its location in the field with an error of no more than hundredths of a meter. One of the promising directions for solving this problem is the use of magnetic induction.

Известен индукционный амплитудно-компенсационный способ определения места нахождения тракторных агрегатов относительно эквидистантных линий удаленного токоведущего провода (Гельфенбей С.П. Терранавигация. - М.: Колос, 1981, стр. 102-103), согласно которому сигнал траекторного рассогласования формируется по величине отклонения измеренного значения напряженности от некоторого постоянного значения.A known induction amplitude-compensation method for determining the location of tractor units relative to the equidistant lines of a remote current-carrying wire (Gelfenbey S.P. Terranavigation. - M.: Kolos, 1981, pp. 102-103), according to which the path deviation signal is formed by the deviation of the measured tension values from some constant value.

Недостатком существующего способа является несовпадение эквидистантных линий с требуемой траекторией движения МТА, что приводит к нарушению слитности смежных проходов МТА.The disadvantage of the existing method is the mismatch of the equidistant lines with the desired trajectory of the MTA, which leads to disruption of the cohesion of adjacent MTA passages.

Известно также устройство для местоопределения тракторных агрегатов (а.с. СССР №312560 «Чувствительный элемент для систем автоматического направления движения самоходных машин по эквидистантным линиям относительно токонесущего провода»), содержащее индукционный датчик, сигнальный усилитель, усилитель с автоматической регулировкой компенсационного напряжения, схему сравнения выходных напряжений сигнального усилителя и усилителя компенсационного напряжения, формирующую сигнал траекторного рассогласования.Also known is a device for locating tractor units (AS USSR No. 312560 “Sensitive element for systems of automatic direction of movement of self-propelled vehicles along equidistant lines relative to a current-carrying wire”), comprising an induction sensor, a signal amplifier, an amplifier with automatic adjustment of the compensation voltage, a comparison circuit the output voltages of the signal amplifier and the compensation voltage amplifier, forming a path misalignment signal.

Недостатком известного устройства является низкая точность. Так как сигнальное и компенсационное напряжения сохраняются постоянными по всей длине гона, то в действительности вождение тракторных агрегатов осуществляется по равносигнальным линиям (РСЛ) магнитного поля, которые не параллельны проводу. В частности, вблизи края провода расстояние между проводом и РСЛ снижается в два раза по сравнению с расстоянием вдали от края длинного провода (А. Калюжный. Анализ дальномерных методов индукционной сельхознавигации//Электронный ресурс: http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/755. Вестник науки Сибири, №3 (9), 2013, стр. 119, табл. 3).A disadvantage of the known device is the low accuracy. Since the signal and compensation voltages are kept constant over the entire length of the headland, in reality, tractor units are driven along equal-signal lines (RSL) of the magnetic field that are not parallel to the wire. In particular, near the edge of the wire, the distance between the wire and the RSL is reduced by half compared with the distance far from the edge of a long wire (A. Kalyuzhny. Analysis of range-finding methods of induction agricultural identification // Electronic resource: http://sjs.tpu.ru/journal / article / view / 755. Bulletin of the Science of Siberia, No. 3 (9), 2013, p. 119, table 3).

Известен также способ (а.с. СССР №751343) и устройство (а.с. СССР №791282) определения местоположения МТА относительно удаленного токонесущего провода, согласно которым компенсационное напряжение формируют посредством его запоминания во время предыдущего прохода по смежной траектории. Эти способ и устройство являются прототипами предлагаемого изобретения.There is also known a method (USSR AS No. 751343) and a device (USSR AS No. 791282) for determining the location of the MTA relative to a remote current-carrying wire, according to which the compensation voltage is formed by memorizing it during a previous pass along an adjacent path. These method and device are prototypes of the invention.

Недостатком прототипов является зависимость компенсационного напряжения от траектории предыдущего прохода, что вызывает постепенное накопление ошибок траекторного управления и недопустимое искривление траектории.The disadvantage of prototypes is the dependence of the compensation voltage on the trajectory of the previous pass, which causes a gradual accumulation of trajectory control errors and unacceptable curvature of the trajectory.

Технической задачей изобретения является повышение точности автоматического вождения МТА по требуемой траектории в переменном магнитном поле удаленного токонесущего проводника.An object of the invention is to increase the accuracy of automatic MTA driving along the desired path in the alternating magnetic field of a remote current-carrying conductor.

Согласно изобретению эта цель достигается определением величины компенсационного сигнала в требуемом месте нахождения тракторного агрегата.According to the invention, this goal is achieved by determining the magnitude of the compensation signal at the desired location of the tractor unit.

Напряженность магнитного поля в любой точке можно определить с высокой степенью точности по известным размерам источника магнитного поля, току и координатам точки, в которой агрегат находится или должен находиться. Расчетная формула учитывает конечные размеры источника магнитного поля, поэтому вычисленное значение компенсационного сигнала зависит только от координат точки вычисления и не зависит ни от расстояния до конца участка (поворотной полосы), ни от траектории предыдущего прохода.The magnetic field strength at any point can be determined with a high degree of accuracy from the known sizes of the magnetic field source, current and coordinates of the point at which the unit is located or should be. The calculation formula takes into account the final dimensions of the magnetic field source, therefore, the calculated value of the compensation signal depends only on the coordinates of the calculation point and does not depend either on the distance to the end of the section (headland) or on the trajectory of the previous pass.

Предлагаемый способ может быть реализован устройством, структурная схема которого представлена на фигуре, где: 1 - индукционный преобразователь напряженности магнитного поля в сигнальное напряжение, 2 - датчик пути, 3 - вычислитель компенсационного напряжения, 4 - схема сравнения компенсационного и сигнального напряжений.The proposed method can be implemented by a device, the structural diagram of which is shown in the figure, where: 1 is an induction converter of the magnetic field to signal voltage, 2 is a path sensor, 3 is a compensation voltage calculator, 4 is a comparison circuit of the compensation and signal voltages.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предварительно, перед началом работы, в вычислитель 3 вводят исходные данные: параметры источника магнитного поля, ширину захвата тракторного агрегата, способ движения тракторного агрегата по участку (загонный, челночный) и др.Previously, before starting work, the initial data are entered into the calculator 3: parameters of the magnetic field source, the width of the tractor unit, the method of movement of the tractor unit over the site (driven, shuttle), etc.

Датчик пути 2 обнуляется в момент входа агрегата в гон и затем выдает в вычислитель значение расстояния от поворотной полосы до места фактического нахождения индукционного преобразователя 1. Вычислитель 3 по этому расстоянию и введенным данным с высокой точностью вычисляет значение напряженности на требуемом удалении от источника магнитного поля. Это значение в виде компенсационного напряжения поступает на один из входов схемы сравнения 4, на второй вход которой поступает сигнальное напряжение преобразователя 1. Разность сравниваемых значений однозначно определяет величину отклонения фактического положения преобразователя 1 от требуемого и поступает на выход устройства как сигнал траекторного рассогласования δ.The path sensor 2 is reset to zero at the moment the unit enters the runway and then provides the calculator with the value of the distance from the headland to the actual location of the induction converter 1. Calculator 3 calculates the value of tension at the required distance from the magnetic field source with this accuracy and the entered data. This value in the form of a compensation voltage is supplied to one of the inputs of the comparison circuit 4, to the second input of which the signal voltage of the transducer 1 is supplied. The difference of the compared values uniquely determines the deviation of the actual position of the transducer 1 from the required one and is transmitted to the output of the device as a path mismatch signal δ.

Достоинством устройства является независимость сигнала траекторного рассогласования от траектории предыдущего прохода трактора, что исключает наполнение ошибок траекторного управления и повышает слитность смежных проходов МТА.The advantage of the device is the independence of the path mismatch signal from the path of the previous tractor passage, which eliminates the filling of path control errors and increases the cohesion of adjacent MTA passes.

Claims (2)

1. Способ местоопределения тракторного агрегата в переменном магнитном поле удаленного источника, согласно которому измеряют величину напряженности магнитного поля, сравнивают измеренное значение с компенсационным и формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых значений, отличающийся тем, что значение компенсационного сигнала формируют путем определения напряженности магнитного поля в точке требуемого нахождения тракторного агрегата по параметрам источника магнитного поля и расстоянию между тракторным агрегатом и поворотной полосой.1. The method of locating the tractor unit in an alternating magnetic field of a remote source, according to which the magnitude of the magnetic field is measured, the measured value is compared with the compensation and the path misalignment signal is generated as the difference of the compared values, characterized in that the value of the compensation signal is formed by determining the magnetic field strength in the point of the required location of the tractor unit according to the parameters of the magnetic field source and the distance between the tractor unit and headland. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, состоящее из индукционного преобразователя, датчика пути, вычислителя и схемы сравнения, при этом датчик пути выдает в вычислитель расстояние от поворотной полосы до фактического места нахождения индукционного преобразователя, вычислитель определяет значение напряженности на требуемом удалении от источника магнитного поля, это значение поступает на один из входов схемы сравнения, на второй вход которой поступает сигнальное напряжение преобразователя, разность сравниваемых значений определяет величину отклонения фактического положения преобразователя от требуемого.2. The device for implementing the method according to claim 1, consisting of an induction transducer, a path sensor, a calculator and a comparison circuit, while the path sensor provides the distance from the headland to the actual location of the induction converter to the calculator, the calculator determines the value of tension at a required distance from the source of the magnetic field, this value is fed to one of the inputs of the comparison circuit, the second input of which receives the signal voltage of the converter, the difference of the compared values divides the deviation of the actual position of the converter from the desired.
RU2015128034A 2015-07-10 2015-07-10 Method of locating tractor and device for implementation RU2607337C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128034A RU2607337C1 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Method of locating tractor and device for implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128034A RU2607337C1 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Method of locating tractor and device for implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2607337C1 true RU2607337C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128034A RU2607337C1 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Method of locating tractor and device for implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2607337C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU751343A1 (en) * 1976-03-22 1980-07-30 Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Method of programming agricultural unit movement path
SU791282A1 (en) * 1977-03-02 1980-12-30 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Механизации Сельского Хозяйства Sensing element for system of automatic control of mobile set steering
JPH1056818A (en) * 1996-08-21 1998-03-03 Kubota Corp Guidance and control apparatus for movable vehicle
RU2215389C2 (en) * 1997-10-04 2003-11-10 КЛААС Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ Apparatus and method for non-contact identification of tillage boundaries or related setting values

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU751343A1 (en) * 1976-03-22 1980-07-30 Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Method of programming agricultural unit movement path
SU791282A1 (en) * 1977-03-02 1980-12-30 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Механизации Сельского Хозяйства Sensing element for system of automatic control of mobile set steering
JPH1056818A (en) * 1996-08-21 1998-03-03 Kubota Corp Guidance and control apparatus for movable vehicle
RU2215389C2 (en) * 1997-10-04 2003-11-10 КЛААС Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ Apparatus and method for non-contact identification of tillage boundaries or related setting values

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9606084B2 (en) Metal detector for locating metal objects
US20220276284A1 (en) Sensing motor current
DE112014001449B4 (en) Magnetic position sensor and position detection method
US20160349084A1 (en) Method for determining the position of a moving part along an axis, using an inductive sensor
US9995839B2 (en) Method for determining at least one physical parameter using a sensor unit
CN104133192A (en) Agricultural machine navigation system and method applied to small and medium-sized farmland
CN103800051A (en) Encephalic puncturing auxiliary guiding system
NZ623421A (en) Apparatus and method for determining a vehicle feature
MX2017009173A (en) Apparatus for applying rivets on a piece comprising a device for checking and correcting the position of a riveting operating device with respect to said piece.
RU2584384C2 (en) Method of measuring flow rate of electroconductive liquids
US10097127B2 (en) Thrust constant derivation method and movement control method of linear motor, and thrust constant derivation device and movement control device of linear motor
RU2607337C1 (en) Method of locating tractor and device for implementation
GB2583268A (en) Capacitive level sensor having autocalibration facility
CN104234696B (en) Accurate calibration method for MWD (measurement while drilling) system and application of accurate calibration method
JPWO2018084278A1 (en) Measuring device
US10381962B2 (en) Method, apparatus and system for operating a rotating electric machine
CA2977086C (en) Method and device for detecting an object hidden behind an article
WO2019081754A3 (en) Orientation determination device and method, rendering device and method
RU2430499C1 (en) Method and device to control movement of mobile unit in performance of agricultural processes
CN108700627A (en) Method and system for measuring the power attenuation in power transformer
CN106767735B (en) A kind of connecting traverse measurement accurate distribution method of range error
JP6773905B2 (en) A method for determining the impedance to be detected in a guard / detection capacitive sensor
RU2670490C1 (en) Induction method for determining location of tractor units and device for its implementation
JP6719264B2 (en) Laser processing device and state detection device
CN103378785A (en) Method of controlling speed of a variable speed generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170711