SU1654784A1 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
SU1654784A1
SU1654784A1 SU894708852A SU4708852A SU1654784A1 SU 1654784 A1 SU1654784 A1 SU 1654784A1 SU 894708852 A SU894708852 A SU 894708852A SU 4708852 A SU4708852 A SU 4708852A SU 1654784 A1 SU1654784 A1 SU 1654784A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
vehicle
output
input
signal
movement
Prior art date
Application number
SU894708852A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Георгиевич Рудых
Гарри Генрихович Гоппе
Original Assignee
Иркутский политехнический институт
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 Иркутский политехнический институт filed Critical Иркутский политехнический институт
Priority to SU894708852A priority Critical patent/SU1654784A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1654784A1 publication Critical patent/SU1654784A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области авто- матического управлени  подвижными объектами и может быть использовано в машиностроительной, горной и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение точности устройства. В известном устройстве при управлении транспортным средством задают значение величины перемещени  от начальной точки отсчета по определенному маршруту вдоль которого расположены метки, считываемые трем  датчиками наличи  меток, установленными на транспортном средстве, выходные сигналы которых подают на формирователь опорного сигнала, формирующий опорный сигнал в соответствии с подсчитываемым количеством меток, сравнивают сигнал обратной св зи с сигналом , соответствующим заданному значению величины перемещени , и при совпадении этих сигналов производ т останов . Новым в устройстве  вл етс  вычисление значени  текущей величины перемещени , корректирование си(нала. соответствующего значению текущей величины перемещени  по опорному сигналу в моменты считывани  .череднси метки и использование его в качестве сигнала обратной св зи. 7 ил. InThe invention relates to the field of automatic control of moving objects and can be used in the engineering, mining and other industries. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. In a known device, when driving a vehicle, the value of the amount of movement from the starting point of reference along a certain route along which labels are located is read, which are read by three markers installed on the vehicle, the output signals of which are fed to the reference signal conditioner, which forms the reference signal the number of labels, the feedback signal is compared with the signal corresponding to the specified value of the displacement amount, and when These signals are stopped. New in the device is the calculation of the value of the current value of the movement, the correction of the sequence (the value corresponding to the value of the current value of movement of the reference signal at the moments of reading the interleaved mark and using it as a feedback signal. 7 Il. In

Description

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  подвижными объектами и может быть использовано в машиностроительной, горной и других отрасл х промышленности.The invention relates to the field of automatic control of mobile objects and can be used in the engineering, mining and other industries.

Цель изобретени  - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - пример участка маршрута движени , вдоль которого расположены метки; на фиг. 3 - графики, иллюстрирующие достижение положительного результата при реализации устройства дл  управлени  транспортным средством; на фиг. 4 - функциональна  схема блока вычислени  величины перемещени  транспортного средства; на фиг 5 - алгоритм вычислени  значений текущей величины перемещени ; на фиг. 6 - функциональна  схема формировател  опорного сигнала, на фиг. 7 - временна  диаграмма, по сн юща  работу формировател  опорного сигнала.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; Fig. 2 illustrates an example of a portion of a traffic route along which the marks are located; in fig. 3 are graphs illustrating the achievement of a positive result when implementing a vehicle control device; in fig. 4 is a functional block diagram of the calculation of the amount of movement of the vehicle; Fig. 5 shows an algorithm for calculating the values of the current amount of movement; in fig. 6 is a functional diagram of the reference signal generator; FIG. 7 is a timing chart explaining the operation of the reference driver.

Устройство дл  управлени  транспортным средством (фиг, 1) содержит последовательно соединенные задатчик 1 положени  транспортного средства, первый сумматор 2, блок 3 управлени , реверсивный преобразователь 4 и исполнительный механизм 5, а также датчики 6-8 наличи  меток, расположенных вдоль маршрута движени  транспортного средства, подключенные выходами к первым трем входам формироо елThe vehicle control device (FIG. 1) comprises a serially connected vehicle position adjuster 1, a first adder 2, a control unit 3, a reversible converter 4 and an actuator 5, as well as sensors 6-8 for the presence of marks along the vehicle route connected by outputs to the first three inputs of the formuli ate

4 XI 004 XI 00

ЈьЈ

вател  9 опорного сигнала. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные блок 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства, блок 11 сравнени , блок 12 пам ти и второй сумматор 13, подключенный выходом к второму входу первого сумматора 2, а вторым входом - к выходу блока 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства , первый выход формировател  9 опорного сигнала соединен с вторым входом блока 11 сравнени , второй выход - с входом управлени  записью блока 12 пам ти , а второй вход - с выходом первого сумматора 2 и с входом блока 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства.twirl 9 reference signal. In addition, the device contains serially connected unit 10 for calculating the amount of movement of the vehicle, unit 11 for comparison, block 12 for memory and a second adder 13 connected by an output to the second input of the first adder 2, and a second input for the output of block 10 for calculating the amount of vehicle movement , the first output of the reference signal generator 9 is connected to the second input of the comparator unit 11, the second output to the recording control input of the memory unit 12, and the second input to the output of the first adder 2 and to the input of the calculator 10 laziness amount of movement of the vehicle.

Блок вычислени  величины перемещени  транспортного средства включает в себ  аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, ЭВИ 15 и цифроаналоговый преобразователь 16.The vehicle travel amount calculation unit includes an analog-to-digital converter (A / D converter) 14, EVD 15 and a digital-to-analog converter 16.

Формирователь опорного сигнала содержит избирательный блок 17, состо щий из трех элементов 2И 18.1-18.3 и одного элемента ЗИЛИ 19, элементы 2И 20.1 и 20.2, счетчик 21 импульсов цифроаналоговый преобразователь 22, блок 23 определени  знака сигнала, состо щий из операционного усилител  24, четырех резисторов 25.1- 25.4, двух стабилитронов 26.1 и 26.2, диода 27, элементов И 28 и И-НЕ 29.The shaper of the reference signal contains a selective unit 17, consisting of three elements 2and 18.1-18.3 and one element ZILI 19, elements 2and 20.1 and 20.2, a pulse counter 21 digital-to-analog converter 22, a unit 23 for determining the sign of the signal, consisting of operational amplifier 24, four resistors 25.1-25.4, two zener diodes 26.1 and 26.2, diode 27, elements 28 and AND-NOT 29.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал задани  на перемещение с за- датчика 1 положени  суммируют в сумматоре 2 с сигналом отрицательной обратной св зи. При по влении разницы по величине между сигналами на входах сумматора 2 на его выходе по вл етс  сигнал рассогласовани , который поступает в блок 3 управлени , на вход блока 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства и на второй вход формировател  9 опорного сигнала , по знаку которого формирователь 9 опорного сигнала определ ет суммировать или вычитать метки, считываемые датчиками 6-8, т.е.распознает направление движени  транспортного средства. В зависимости от знака сигнала на входе блок 3 управлени  подает команду на реверсивный преобразователь 4, который вырабатывает сигнал напр жени , пропорциональный входному сигналу, и выдает его на электродвигатель исполнительного механизма 5, положительной или отрицательной пол рности в зависимости от знака поступившего сигнала, вследствие этого выходной вал электродвигател  исполнительного механизма 5 вращаетс  в пр мом или обратномA motion reference signal from position sensor 1 is summed in adder 2 with a negative feedback signal. When a difference in magnitude appears between the signals at the inputs of adder 2, the error signal appears at its output, which enters control unit 3, at the input of unit 10 for calculating the vehicle displacement amount and at the second input of the driver 9 of the reference signal, by the sign of which driver 9, the reference signal determines to add or subtract the marks read by sensors 6-8, i.e., it recognizes the direction of travel of the vehicle. Depending on the sign of the input signal, control unit 3 sends a command to reversing converter 4, which produces a voltage signal proportional to the input signal, and outputs it to the electric motor of the actuator 5, positive or negative polarity, depending on the sign of the incoming signal, as a result the output shaft of the electric motor of the actuator 5 rotates in forward or reverse

направлении, а транспортное средство движетс  вперед или назад. При движении транспортного средства от начальной точки (От. о) до предопределенного задатчиком 1direction and the vehicle moves forward or backward. When the vehicle is moving from the starting point (From. O) to the predefined setting point 1

положени  рассто ни  считываютс  метки Mi, расположенные вдоль маршрута движени  через равные отрезки пути Д Si (фиг. 2), датчиками 6-8, установленными на транспортном средстве. По подсчитываемому ко0 личеству меток формирователь 9 в зависимости от знака сигнала на втором входе этого блока, информирующего о направлении движени  транспортного средства , формирует опорный сигнал (фиг. 3,the position of the distance are read marks Mi, located along the route of movement through equal sections of the path D Si (Fig. 2), sensors 6-8, installed on the vehicle. According to the counted number of marks, the shaper 9, depending on the sign of the signal at the second input of this block, informing about the direction of movement of the vehicle, forms a reference signal (Fig. 3,

5 характеристика а). По сигналу рассогласовани  на входе сумматора 2 непрерывно вычисл етс  значение текущей величины перемещени  транспортного средства (фиг. 3, характеристика б). В блоке 11 сравнени 5 feature a). From the error signal at the input of the adder 2, the value of the current displacement of the vehicle is continuously calculated (Fig. 3, characteristic b). In block 11 comparison

0 определ ют разность сигналов, поступающих с блока 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства на инверсный вход и с формировател  9 опорного сигнала на пр мой вход. Сигнал разно5 сти с выхода блока 11 сравнени  с учетом его знака запоминают в блоке 12 пам ти по сигналу, поступающему с второго выхода формировател  9 опорного сигнала на второй вход блока пам ти 12 в моменты считы0 вани  очередной метки. Сигнал с блока 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства суммируют в сумматорре 13 с сигналом, поступающим с блока 12 пам ти , и полученный суммарный скорректи5 рованный сигнал (фиг. 3 характеристика 6) инвертируют в этом же блоке, а затем используют в качестве сигнала отрицательной обратной со зи, подава  его с выхода сумматора 13 на второй вход сумматора 2. При0, the difference between the signals arriving from the unit 10 for calculating the amount of movement of the vehicle to the inverse input and from the driver 9 of the reference signal to the direct input is determined. The difference signal from the output of the comparator unit 11, taking into account its sign, is stored in memory unit 12 by a signal received from the second output of the reference signal generator 9 to the second input of the memory unit 12 at the time of reading the next label. The signal from the vehicle displacement calculation unit 10 is summed in the adder 13 with the signal coming from the memory unit 12, and the resulting total corrected signal (Fig. 3, characteristic 6) is inverted in the same block, and then used as a negative feedback signal with zi, giving it from the output of the adder 13 to the second input of the adder 2. When

0 равенстве по величине сигналов на двух входах сумматора 2 на его выходе сигнал отсутствует, следовательно, на выходе блока 3 управлени  отсутствует сигнал, поступающий на вход реверсивного0 equal in magnitude of the signals at the two inputs of the adder 2 at its output there is no signal, therefore, at the output of the control unit 3 there is no signal arriving at the reversing input

5 преобразовател  4, поэтому на выходе преобразовател  сигнал напр жени  равен нулю , электродвигатель исполнительного механизма 5 не получает питающего напр жени , и транспортное средство останавли0 ваетс . При отсутствии сигнала на выходе сумматора 2 блок 10 вычислени  величины перемещени  транспортного средства не производит вычислений.5 of the converter 4, therefore, the voltage signal at the output of the converter is zero, the electric motor of the actuator 5 does not receive the supply voltage, and the vehicle stops. In the absence of a signal at the output of the adder 2, the unit 10 for calculating the amount of movement of the vehicle does not perform calculations.

Аналоговый сигнал, поступающий наAnalog signal arriving at

5 вход АЦП, преобразуетс  в параллельный код и считываетс  ЭВМ. По значению считанного сигнала ЭВМ вычисл ет текущее перемещение транспортного средства.5, the ADC input is converted into parallel code and read by a computer. From the value of the read signal, the computer calculates the current movement of the vehicle.

Математическое описание скорости перемещени  транспортного средстч  можноA mathematical description of the speed of a vehicle can be

представить в виде апериодического эвена, дл  которого выходна  координата - линейна  скорость, а управл ющее воздействие - напр жение, подаваемое на вход первого сумматора 2.be represented as an aperiodic Even, for which the output coordinate is the linear velocity, and the control action is the voltage applied to the input of the first adder 2.

+ Vn-i K1 ип,дв, + Vn-i K1 un, dv,

где Т - механическа  посто нна  времени транспортного средства;where T is the mechanical time constant of the vehicle;

Vn-i - значение линейной скорости, предшествующее очередному такту вычислений;Vn-i is the linear velocity value preceding the next calculation cycle;

Л Vn - изменение линейной скорости за отрезок времени,;L Vn - change in linear velocity over a period of time ,;

ип,дв - напр жение, подаваемое на электродвигатель;un, dv - voltage applied to the electric motor;

К1 - коэффициент пропорциональности .K1 - coefficient of proportionality.

Un, Дв Ди-К2,Un, Dv Di-K2,

где AUn - величина сигнала рассогласовани  между заданным значением на перемещение и величиной обратной св зи по положению;where AUn is the magnitude of the error signal between a given value for movement and feedback value by position;

К2 - коэффициент пропорциональности блока управлени  и реверсивного преобразовател .)K2 is the proportionality coefficient of the control unit and the reversing converter.)

Запишем апериодическое звено в видеWe write the aperiodic link in the form

-K4AVn-i.-K4AVn-i.

Тогда текущее значение линейной скорости определитс  по выражениюThen the current linear velocity value is determined by the expression

Vn Vn-i+ AVn.Vn Vn-i + AVn.

Приращение перемещени  за очередной такт расчета определитс  по выражениюThe increment of movement for the next calculation step is determined by the expression

At. At.

Текущее значение перемещени  вычисл етс  по выражениюThe current move value is calculated by the expression

Sn Sn-i+ ASn,Sn Sn-i + ASn,

где Sn - текущее значение вычисл емого перемещени ;where Sn is the current value of the calculated movement;

Sn-1 - значение вычисл емого перемещени , предшествующее очередному такту расчета.Sn-1 is the value of the calculated displacement preceding the next calculation cycle.

Алгоритм вычислени  значени  величины текущего перемещени  в реальном масштабе времени представлен на фиг. 5, где счетчиком времени  вл етс  таймер ЭВМ.The algorithm for calculating the value of the magnitude of the current movement in real time is shown in FIG. 5, where the time counter is a computer timer.

Алгоритм функционировани  и схемна  реализаци  формировател  9 опорного сигнала (фиг. 1) по сн ютс  функциональной схемой (фиг. 6) и временной диаграммой (фиг. 7). Формирователь 9 опорного сигнала работает следующим образом. При наличии сигналов сдатчиков 6-8 наличи  меток (фиг. 1 и 6) хот  бы на двух входах избирательногоThe operation algorithm and circuit implementation of the reference signal generator 9 (Fig. 1) is explained in a functional diagram (Fig. 6) and in a timing diagram (Fig. 7). Shaper 9 reference signal operates as follows. In the presence of signals from sensors 6-8, the presence of labels (Fig. 1 and 6) at least at two inputs of the selective

блока 17 (Uex.18.1.1, 11вх18.1.2, ивх.18.1.3). состо щего из трех элементов 2И 18,1-18,3 и одного элемента ЗИЛ И 19. на его выходе по вл етс  импульс (фиг. 7, 1)вых. 19.1.1).block 17 (Uex.18.1.1, 11 in 18.1.2, and in.1.18.1.3). consisting of three elements 2I 18.1-18.3 and one element ZIL I 19. At its output, a pulse appears (Fig. 7, 1) o. 19.1.1).

Этот импульс поступает на выход формировател  9 опорного сигнала (11вых.2), далее идет на второй вход блока 12 пам ти (фиг. 1) и служит сигналом дл  записи очередной информации, поступающей на первый входThis pulse arrives at the output of the reference signal generator 9 (11, output 2), then goes to the second input of the memory block 12 (Fig. 1) and serves as a signal for recording the next information arriving at the first input

блока 12 пам ти. Этот же импульс с выхода избирательного блока 177 поступает на счетчик 21 импульсов (фиг. 6) через один из элементов 2И 20.1 или 20.2. т.е. через тот канал, на котором присутствует разрешающий сигнал, поступающий с блока 23 определени  знака сигнала.12 memory block. The same pulse from the output of the electoral block 177 is fed to the pulse counter 21 (Fig. 6) through one of the elements 2I 20.1 or 20.2. those. through the channel on which the permit signal is present, coming from the signal sign determining unit 23.

На вход (11вх2) блока 23 определени  знака сигнала подаетс  сигнал рассогласовани  с выхода сумматора 2 (фиг. 1). В эависимости от знака (пол рности) сигнала рассогласовани  на первом или втором выходе блока 23 определени  знака сигнала (ивых.23.1, DBX.23.2) по вл етс  разрешающий сигнал (фиг. 6 и 7). Счетчик 21 импульсов суммирует или вычитает из своего содержимого импульсы в зависимости от того , на какой из двух входов (Квх. 20.1. ивх.20.2) они поступают. Содержимое счетчика 21 выдаетс  через шину данных в видеAn error signal from the output of the adder 2 (Fig. 1) is supplied to the input (11 in 2) of the signal sign determining unit 23. Depending on the sign (polarity) of the error signal, a resolving signal appears on the first or second output of the signal sign determining unit 23 (output 23.1, DBX.23.2) (Figs. 6 and 7). Pulse counter 21 adds or subtracts pulses from its content, depending on which of the two inputs (KWx. 20.1. And KVH.20.2) are received. The contents of counter 21 are issued via the data bus in the form

параллельного цифрового кода на вход циф- роаналогового преобразовател , ЦАП 22 преобразует сигнал из цифрового в аналоговый и выдает его на выход (1/вых. 1) формировател  9 опорного сигнала (фиг. 6 и 7).parallel digital code to the input of the digital-analog converter; the DAC 22 converts the signal from digital to analog and outputs it to the output (1 / out. 1) of the driver 9 of the reference signal (Fig. 6 and 7).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  управлени  транспортным средством, содержащее последовательно соединенные задатчик положени  транспортного средства, первый сумматор, блок управлени , реверсивный преобразователь и исполнительный механизм, а также датчики наличи  меток, расположенныхA vehicle control device comprising a series-connected vehicle position adjuster, a first adder, a control unit, a reversing converter and an actuator, as well as sensors having labels located вдоль маршрута движени  транспортного средства, подключенные выходами к соответствующим первым входам формировател  опорного сигнала, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , оно содержит последовательно соединенные блок вычислени  величины перемещени  транспортного средства, блок сравнени , блок пам ти и второй сумматор , подключенный выходом к второмуAlong the route of the vehicle, the outputs are connected to the corresponding first inputs of the reference signal generator, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it contains serially connected units for calculating the amount of movement of the vehicle, a comparison unit, a memory unit and a second adder connected by the output to the second входу первого сумматора, а вторым входом - к выходу блока вычислени  величины перемещени  транспортного средства , первый выход формировател  опорного сигнала соединен с вторым входом блокаthe input of the first adder, and the second input to the output of the unit for calculating the amount of movement of the vehicle, the first output of the reference conditioner is connected to the second input of the unit сравнени , второй выход - с входом управлени  записью блока пам ти, а второй дом блока вычислени  величины перемеще- вход - с выходом первого сумматора и вхо- ни  транспортного средства.comparison, the second output is with the control input of the memory block, and the second house of the calculator of the displacement value is with the output of the first adder and vehicle input. ОABOUT WW тt Лг «Л SMS J Lg l SMS J сwith НачалоStart )) M XMlfrM-V/r-fM XMlfrM-V / r-f II Vi, Ґ„.,№Vi, Ґ „., No. (5(five Фиг. ИFIG. AND Д$п--Ч МD $ p - CH M Не/пNo / n Sn Sfi-i+ASnSn Sfi-i + ASn &-1вь/6од на ц/wl I /& -1v / 6OD per c / wl I / II Фиг, 5FIG 5 U8x2U8x2 фиг 7Fig 7
SU894708852A 1989-04-10 1989-04-10 Vehicle control device SU1654784A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894708852A SU1654784A1 (en) 1989-04-10 1989-04-10 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894708852A SU1654784A1 (en) 1989-04-10 1989-04-10 Vehicle control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1654784A1 true SU1654784A1 (en) 1991-06-07

Family

ID=21455932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894708852A SU1654784A1 (en) 1989-04-10 1989-04-10 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1654784A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 2146459, кл. G 05 D 1/02, опублик, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4470108A (en) Position detecting device
US5783925A (en) Method of interpolating output from sensor
KR900002540B1 (en) Position control apparatus
US4258301A (en) Servo motor apparatus
SU1654784A1 (en) Vehicle control device
US4529325A (en) Technique for compensation for bandwidth limitations of microprocessor utilized for serial printer control
US4348622A (en) DC Motor drive control system
US4642542A (en) Velocity control systems
EP0257100A1 (en) Pulse distribution type position detector
KR940003679A (en) Robot's driving route measuring device
RU2042169C1 (en) Apparatus for controlling position of object
SU969109A1 (en) Digital control servo system
SU446034A1 (en) Positional software control system
JPH0370243B2 (en)
SU817669A1 (en) Programme control system
SU1495994A1 (en) Multichannel displacement-to-code converter
SU1251039A1 (en) Device for controlling velocity of object
SU618719A1 (en) Position drive braking device
SU1287288A1 (en) Shift-to-digital converter
SU1700536A1 (en) Digital-to-analog servo system
SU723505A1 (en) Digital follow-up electric drive
SU1661080A1 (en) Device for transport unit drive control
SU779974A1 (en) Digital follow-up system
SU883872A1 (en) Program control device
SU1278711A1 (en) Device for measuring parameters of linear displacement of object