SU1014783A1

SU1014783A1 - Apparatus for determining spatial displacement of rail vehicle body

Info

Publication number: SU1014783A1
Application number: SU813234001A
Authority: SU
Inventors: Александр Давыдович Скалов
Priority date: 1981-01-04
Filing date: 1981-01-04
Publication date: 1983-04-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КУЗОВА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчики соответственно горизонтальных и вертикальных ускорений, блоки измерени углов поворотов относительно продольной, поперечной и вертикальной осей кузоаа транспортного средства, блок коррекции горизонтальных ускорений, подключенный входами соответственно к датчику горизонтальных ускорений и блоку определени угла поворота относительно продольной оси кузова , а выходом- к одному входу интегратора , выходы которого через блок масштабировани подключены к входам блоков определени соответственно горизонтальных и вертикальных перемещений, отличающеес тем, что, с целью повыщени точности, оно снабжено блоком коррекции вертикальных ускорений, первый вход которого подкдючен к датчику вертикальных ускорений, а два других - к выходам соответственно блока определени угла поворота относительно продольной оси кузова и блока определени угла поворота относительно поперечной оси кузова, а выход подключен к другому входу инвертора. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок коррекции вертикальных ускорений снабжен элементом квадрировани , инвер тором и сумматором, выходом которого образован выход блока коррекции, одним вхо (Л дом сумматора - первый вход блока коррекции , а два других входа сумматора соединены с двум выходами инвертора, два входа которого подключены соответственно к двум выходам элемента квадрировани , двум входами которого образованы два других входа блока коррекции.1. A DEVICE FOR DETERMINING SPATIAL MOVEMENT OF A BODY OF A RAIL VEHICLE, containing sensors of horizontal and vertical accelerations respectively, units for measuring angles of rotation relative to the longitudinal, transverse and vertical axes of the vehicle body, a unit for correcting horizontal accelerations connected to the horizontal axis acceleration sensor connected to the horizontal axis acceleration sensor, respectively, and to the horizontal axis acceleration sensor, which is connected to the horizontal axis acceleration sensor, which is connected to the horizontal axis acceleration sensor, which is connected to the horizontal alignment sensor. angle of rotation relative to the longitudinal axis of the body, and the output to one integrator input, cat outputs Through the scaling unit, they are connected to the inputs of the determining units, respectively, of horizontal and vertical displacements, characterized in that, in order to increase accuracy, it is equipped with a vertical acceleration correction unit, the first input of which is connected to the vertical acceleration sensor, and the other two to the outputs of the determining unit, respectively angle of rotation relative to the longitudinal axis of the body and the unit for determining the angle of rotation relative to the transverse axis of the body, and the output connected to another input of the inverter. 2. The device according to claim 1, characterized in that the vertical acceleration correction unit is provided with a quadriding element, an inverter and an adder, the output of which is formed by the output of the correction unit, one input (the adder unit is the first input of the correction unit, and the other two adder inputs are connected with two outputs of the inverter, the two inputs of which are connected respectively to the two outputs of the quadration element, the two inputs of which form the other two inputs of the correction unit.

Description

4 ч14 p1

0000

соwith

Изобретение относитс к устройствам, предназначенным дл определени габаритов транспортного средства.The invention relates to devices for determining the dimensions of a vehicle.

Известно устройство дл определени пространственных перемещений кузова рельсового транспортного средства, содержащее датчики соответственно горизонтальных и вертикальных ускорений, блоки измерени углов поворотов относительно продольной, поперечной и вертикальной осей кузова транспортного средства, блок коррекции горизонтальных ускорений, подключенный входами соответственно к датчику горизонтальных ускорений и блоку определени угла поворота относительно продольной оси кузова , а выходом - к одному входу интегратора , выходы которого через блок масштабировани подключены к входам блоков определени соответственно горизонтальных и вертикальных перемещений 1.A device for determining the spatial movements of a rail vehicle body is known, comprising sensors of horizontal and vertical accelerations, respectively, angle measuring units relative to the longitudinal, transverse and vertical axes of the vehicle body, a horizontal acceleration correction unit connected by inputs to the horizontal acceleration sensor and the angle determining unit, respectively rotation relative to the longitudinal axis of the body, and the output to one input of the integrator, outputs to Expensively, through a scaling unit, they are connected to the inputs of the determining units, respectively, of the horizontal and vertical displacements 1.

Однако известное устройство не учитывает погрешностей при измерении вертикальных ускорений, что снижает точность устройства. Цель изобретени - повышение точности. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл определени пространственных перемещений кузова рельсового транспортного средства, содержашее датчики соответственно горизонтальных и вертикальных ускорений, блоки измерени углов поворотов относительно продольной, поперечной и вертикальной осей кузова транспортного средства, блок коррекции горизонтальных ускорений, подключенный входами соответственно к датчику горизонтальных ускорений и блоку определени угла поворота относительно продольной оси кузова, а выходом - к одному входу интегратора, выходы которого через блок масштабировани подключены к входам блоков определени соответственно горизонтальных и вертикальных перемещений, снабжено блоком коррекции вертикальных ускорений, первый вход которого подключен к датчику вертикальных ускорений, а два других - к выходам соответственно блока определени угла поворота относительно продольной оси кузова и блока определени угла поворота относительно поперечной оси кузова, а выход подключен к другому входу инвертора.However, the known device does not take into account errors in the measurement of vertical accelerations, which reduces the accuracy of the device. The purpose of the invention is to improve accuracy. The goal is achieved by the fact that the device for determining the spatial movements of the body of a rail vehicle, containing sensors for horizontal and vertical accelerations, respectively, units for measuring angle of rotation relative to the longitudinal, transverse and vertical axes of the vehicle body, a unit for correcting horizontal accelerations, which are connected by inputs to the horizontal sensor, respectively acceleration and the unit for determining the angle of rotation relative to the longitudinal axis of the body, and the output is to The integrator's single input, the outputs of which through the scaler are connected to the inputs of the horizontal and vertical displacements determining units, is equipped with a vertical acceleration correction unit, the first input of which is connected to the vertical acceleration sensor, and the other two to the outputs of the angle determining unit, respectively, relative to the longitudinal axis of the body and the unit for determining the angle of rotation relative to the transverse axis of the body, and the output is connected to another input of the inverter.

Кроме того, блок коррекции вертикальных ускорений снабжен элементом квадрировани , инвертором, сумматором, выходом которого образован выход блока коррекции, одним входом сумматора - первый вход блока коррекции, а два других входа сумматора соединены с двум выходами инвертора , два входа которого подключены соответственно к двум выходам элемента квадрировани , двум входами которого образованы два других входа блока коррекции .In addition, the vertical acceleration correction unit is equipped with a quadration element, an inverter, an adder, the output of which is formed by the output of the correction unit, one input of the adder - the first input of the correction unit, and two other inputs of the adder are connected to two outputs of the inverter, two inputs of which are connected respectively to two outputs a quadri- vating element whose two inputs form the other two inputs of the correction unit.

На фиг. 1 изображена блочна схема устройства; на фиг. 2 - то же, блока горизонтальной коррекции; на фиг. 3 - то же, блока вертикальной коррекции.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - the same, horizontal correction block; in fig. 3 - the same block vertical correction.

Устройство содержит датчик 1 горизонтальных ускорений, датчик 2 вертикальных ускорений, блоки 3-5 определени углов поворота относительно соответственно продольной , поперечной и вертикальной осей, причем выход датчика 1 горизонтальных ускорений и один выход блока 3 подключены к входам блока б коррекции горизонтальных ускорений, а другой выход блока 3, выходы блока 4 и датчика 2 подключены к входам блока 7 коррекции вертикальных ускорений, а выходы блоков 6 и 7 подключены через интегратор 8 и блок 9 масштабировани к блокам 10 и 11 определени соответственно горизонтальных и вертикальных перемещений . При этом блок 6 содержит соединенные последовательно инвертор 12 и сумматор 13, а блок 7 - элемент. 14 квадрировани , элемент 15 инвертировани и сумматор 16, включенные последовательно.The device contains a horizontal acceleration sensor 1, a vertical acceleration sensor 2, rotational angle detection units 3-5 with respect to the longitudinal, transverse and vertical axes, respectively, the output of the horizontal acceleration sensor 1 and one output of unit 3 are connected to the inputs of the horizontal acceleration correction unit b, and the other the output of block 3, the outputs of block 4 and sensor 2 are connected to the inputs of block 7 of the correction of vertical accelerations, and the outputs of blocks 6 and 7 are connected via integrator 8 and block 9 of scaling to blocks 10 and 11 of determining tvetstvenno horizontal and vertical movements. In this case, block 6 contains an inverter 12 connected in series and an adder 13, and block 7 contains an element. 14 quad, invert element 15 and adder 16 connected in series.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Датчики 1, 2 и блоки 3-5 устанавливают. Например, на полу вагона на пересечении продольной и поперечной осей. Возникающие во врем движени ускорени относа и подпрыгивани измер ют датчиками 1 и 2 соответственно горизонтальных и вертикальных ускорений, которые могут быть выполнены в виде акселерометров, а углы поворота кузова - блоками 3-5. Сигнал с датчика 1 подают на вход сумматора 13 блока 6, на другой вход которого через инвертор 12 поступает сигнал от датчика 2, который в инверторе умножаетс на ускорение силы т жести . В результате сложени сигналов в сумматоре 13 в противофазе, на выходе блока 6 сигнал пропорционален ускорению относа. Сигнал от датчика 2 поступает на ход сумматора 16 блока 7, на два другие входа которого поступакзт сигналы от датчика 2 и блока 3 через элемент квадрировани 14 и инвертор 15, причем в усилителе инвертора сигналы умножаютс на половину ускорени силы т жести. Б результате сложени в сумматоре в противофазе на выходе блока 7 по вл етс сигнал, пропорциональный ускорению подпрыгивани . Далее сигналы с выходов блоков 6 и 7 дважды интегрируютс в интеграторе 8, что дает сигналы, пропорциональные горизонтальным и вертикальным перемещени м, которые затем подаютс в блок 9, на который поступают также сигналы от блоков 3-5 определени углов поворота. Выходные сигналы блока 9, пропорциональные относу, радиусам и углам поворота относительно продольной и вертикальной осей, ввод тс в блок 10, а сигналы , пропорциональные подпрыгиванию, радиусам и углам поворота относительно поперечной и продольной осей ввод тс в блок 11. На выходе блоков 10 и 11 сигналыSensors 1, 2 and blocks 3-5 install. For example, on the floor of the car at the intersection of the longitudinal and transverse axes. The acceleration and bouncing accelerations that occur during movement are measured by sensors 1 and 2, respectively, of horizontal and vertical accelerations, which can be made in the form of accelerometers, and the body angles of rotation are blocks 3-5. The signal from sensor 1 is fed to the input of the adder 13 of block 6, to another input of which through the inverter 12 receives a signal from sensor 2, which in the inverter is multiplied by the acceleration of gravity. As a result of the addition of signals in the adder 13 in antiphase, at the output of block 6, the signal is proportional to the acceleration relative. The signal from sensor 2 is fed to the travel of adder 16 of block 7, to the other two inputs of which the signals from sensor 2 and block 3 enter through quadrature element 14 and inverter 15, and in the amplifier of the inverter the signals are multiplied by half the acceleration of gravity. As a result of the addition in the antiphase accumulator, at the output of block 7, a signal appears that is proportional to the acceleration of the bouncing. Further, the signals from the outputs of blocks 6 and 7 are integrated twice into the integrator 8, which gives signals proportional to horizontal and vertical movements, which are then fed to block 9, which also receives signals from blocks 3-5 of defining angles of rotation. The output signals of block 9, proportional to the relative radii and angles of rotation relative to the longitudinal and vertical axes, are entered into block 10, and the signals proportional to bouncing, the radii and angles of rotation relative to the transverse and longitudinal axes are entered into block 11. At the output of blocks 10 and 11 signals

пропорциональны полным горизонтальным и вертикальным перемещени м габаритных точек вагона.proportional to the total horizontal and vertical displacements of the car's dimensional points.

Предлагаемое устройство позвол ет с большей точностью определ ть габариты подвижного состава.The proposed device allows to determine the dimensions of the rolling stock with greater accuracy.

L..L ..

..

фиг. 2.FIG. 2

ff

II

сриг.Зsrig.Z

Claims

1. DEVICE FOR DETERMINING SPATIAL MOVEMENTS OF A BODY OF A RAIL VEHICLE, comprising sensors for respectively horizontal and vertical accelerations, blocks for measuring rotation angles with respect to the longitudinal, transverse and vertical axes of the vehicle body, a block for correcting horizontal accelerations connected by inputs to the horizontal acceleration sensor and the detection unit the angle of rotation relative to the longitudinal axis of the body, and the output to one input of the integrator, the outputs of which A scaling unit is connected to the inputs of the determination units for horizontal and vertical displacements, respectively, characterized in that, in order to increase accuracy, it is equipped with a vertical acceleration correction unit, the first input of which is connected to the vertical acceleration sensor, and the other two are connected to the outputs of the angle determination unit, respectively rotation relative to the longitudinal axis of the body and the unit determining the angle of rotation relative to the transverse axis of the body, and the output is connected to another input of the inverter.

2. The device according to π. 1, characterized in that the vertical acceleration correction unit is equipped with a squaring element, an inverter and an adder, the output of which is the output of the correction unit, one input of the adder is the first input of the correction unit, and the other two inputs of the adder are connected to two outputs of the inverter, the two inputs of which are connected respectively to the two outputs of the squaring element, the two inputs of which are two other inputs of the correction block.

ε8 £ Η0Ι ns