SU557354A1 - Устройство дл управлени исполнительным органом - Google Patents

Устройство дл управлени исполнительным органом

Info

Publication number
SU557354A1
SU557354A1 SU2057021A SU2057021A SU557354A1 SU 557354 A1 SU557354 A1 SU 557354A1 SU 2057021 A SU2057021 A SU 2057021A SU 2057021 A SU2057021 A SU 2057021A SU 557354 A1 SU557354 A1 SU 557354A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
receiver
modulator
laser
duty cycle
comparison circuit
Prior art date
Application number
SU2057021A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Васильевич Гордеев
Анатолий Иванович Мармалев
Михаил Владимирович Никитин
Алексей Аркадьевич Шерозия
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
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 Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU2057021A priority Critical patent/SU557354A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU557354A1 publication Critical patent/SU557354A1/ru

Links

Description

1
Изобретение относитс  к технической фкаике и может быть использовано при создании устройств дл  управлени  исполнительным органом.
Известно устройство с применением лазера дл  ориентировани  земснар да , Это устройство состоит на лазерного излучател  и приемиика. Излучателем  вл етс  лазерный визир с оптико-механическим сканатором. Приемник содержит четыре идентичных фоточувствительных элемента и блок сигнализации. Ориентирование земснар да производитс  относительно луча лазера, предварительно выставленного по створу проектируемой траншеи. В случае ухода земснар да от створа засвечиваютс  определенные фоточувствительные элементы сигналы с которых получают на блок сигнализации , по данным которого оператор судит об отклонении земснар да и вручную возвращает его в створ.
Недостатками этого устройства  вл ютс ручное управление положением земснар да н невысока  точность ориентировани .
Известно лазерное устройство, контрсьлирук дее работу бульдозеров нлн грейдеров путем препставленн  оператору данных об уровне окончательной поверхности, до которой они должны работать 2}. Лазер устанавливаетс  на теодолитовой подставке, лазерный луч развертываетс  или сканируетс  по определенному участку, создава  эталонную плоскость. Сигнал с фоточувствительных элементов подаетс  на электрогидравлические вентили, автоматически осуществл ющие гидравлический подъем или опускание рабочего органа машины, поддерХ4иса  необходимую границу выравнивани  поверхности. Недостатком устройства  в л етс  невысока  точность планировки поверхности , так как используетс  несколько фоточувствительных элементов, которые в процессе эксплуатации неодинаково измен ют свои параметры, что приводит к нарушению стабильности нулевой точки.

Claims (3)

  1. Известно лазерное устройство, содержа щее лазер, оптически соединенный через последовательно св занные коллиматор, линзу и модул тор с приемником, позвол ющее аотоматически регулировать положение рабо- чего органа машин по глубине |з. Это устр (Лство  вл етс  наиболее близким по те ввчесЕой сущности предлагаемому изобретению . Однако оно имеет р д недостатков, кото рые снижают точность его работы. Во первых , применение не менее двух фоточув- ствительных элементов приводит к дрейфу вулевой точки дифференциального усилител  так как параметры фоточувствительных элементов в результате их старени  измен ютс  Неодинаково, во - вторых , возможно по вление дополнительного сигнала рассогласовани  на выход дифференциального усилител , в результате искажени  фор мы кривой Гауссова распределени  энергии в поперечном сечении луча, которое вызываетс  средой, где распростран етс  лазерное излучение, В-третьих, случайное изменение положени  оси диаграммы направленности лазера в вертикальной плоскости , приводит также к по влению сигна. ла рассогласовани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Эта цель достигаетс  , тем, что в известное устройство дополнительно введены схема сравнени , источник опорного сигнала, индикатор положени  и измеритель скважности, вход которого соединен с выходом приемника, первый и второй входы схемы сравнени  подключены соответственно к выходам измерител  скважности и источника опорного сигнала, а вход индикатора положени  соединен с выходом схемы сравнени , и выполнением модул тора в виде оптически непрозрачной пр моугольной лопасти, плошадь коток рой не меньше площади поперечного сечени  луча лазера. На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  управлени  исполнительным органом, на фиг. 2 показано взаим ное положение развернутого луча и модул тора и на фиг. 3 - диаграммы, по сн к шне работы устройства. Устройство содержит-лазер 1, коллиматор 2, линза - 3, модул тор - 4, приемник - 5 фоточувствительный элемент - 6, диафрагма - 7, измеритель скважности -8 схема сравнени  .- 9, индикатор положени  - 10, источник опорного сигнала - 11 развертка луча .-12. Устройство работает следующим образом . Луч лазера 1 проходит через коллиматор 2, линзу 3, котора  развертывает в горизонтальной плоскости и направл ет ег на модул тор 4, выполненный в виде лопасти . Развернутый луч 12 пересекает плос5 4 кость лопасти модул тора 4 выше или ниже оси ее вращени , при этом ось вращени  перпендикул рна направлению распространени  луча лазера и параллельна плоскости луча. Высота лопасти беретс  не менее толщины луча, ширина лопасти должна :быть не менее линейного размера луча в горизонтальной плоскости. Конструктивно лопасть может быть расположена по, обесторовы от оси вращени  или по одну сторЗну., Модул тор осуийствл ет щиротно-ймпульсную модул цию лазерного излучени . Модулированный луч попадает в приемник 5, .содержащий фоточувствительный элемент 6 с диафрагмой 7. . В точках 1, ГГ, Ш условно показаны прложени  приемника 5 по отношению к вращающейс  лопасти модул тора 4 (к задав 4ной лучом опорной плоскости). При вахож- дении приемника 5 в точке 1 лазерный Г1уч освещает его в течение времени прохождени  лопастью угла J3 П, при этом длительность импульса на нагрузке фоточувствительного элемента 6 будет определ тьс :й f if . JL « Д 1 CO 2 где p - угол поворота. It) - углова  скорость вращени , Т - период вращени . Когда приемник 5 находитс  в точке Ш, длительность импульса на его выходе будет равна fj /i J / UJ . При этом длительвость импульса t7j«C, так как «,Еспч приемник 5 находитс  в плоскости пуча, проход щей вблизи оси вращени  .модул тора 4, длительность импульса может быть очень Mfuia и в пределе стремитьс  к нулю. При смещении приемника 5 в вертикальной плоскости в пределах толщины луча каждому положению приемвика 5 соответствует определевва  длительность импульса, лежаща  в пределах от Т/2 до О. Следовательно, длительность импульсов будет фувкдией положени  приемника 5 в вертикальной плоскости. Контроль положени  рабочего органа мащины может производитьс  относительно среднего значени  длительности импульсов 6(;  - Т / 4 f котора  соответствует положевию приемвика в точке 1. Обработка принимаемого сигнала происходит следукнцим образом. Лазервый луч проходит через диафрагму 7, служащую цл  увеличеви  разрешающей способности приемника 5 по длительности, и попадает ва фоточувствительный элемент 6. Диаметр диафрагмы 7 выбираетс  значительно мевьше толщины луча лазера 1. На нагрузке | оточувствительного элемента 6 выдел ютс  импульсы, которые поступают на измеритель скважности 8. Измеритель скважности 8 преобргюует импульсы в уровни напр жений  вл ющиес  функцией скважности (длительности ) принимаемых импульсов, а следовательно , и функцией положени  рабочего органа механизма. ; Применение измерител  скважности 8 позвол ет устранить вли ние нестабильности ско рости вращени  модул тора 4 на показани  индикатора положени  1О. В случае изменени  скорости вращени  модул тора 4 пропорционально измен етс  период и длительность им|пульсов , а скважность остаетс  посто нной, (Следовательно, уровень выходного напр жени  .измерител  скважности 8 также остаетс  посто нным. Выходное напр жение измерител  скважности 8 подаетс  на один из входов схемы сравнени  9. На другой ее вход поступает уровень напр жени , соответствующий средней длительности принимаемых импульсов . Схема сра нени  9 выдает сигнал рассогласовани  между выходным напр жением измерител  скважности 8 и уровнем опорного на р женн , амплитуда и пол рность которого определ ют соответственно величину и направление отклонени  рабо}его органа машины относительно среднего уровн . Индикатор положени  10 регулирует это отклонение . Управление рабочим органом сводитс  к получению нулевого показани  индикатора положени  10. При равенстве выходного напр жени  измерител  скважности 8 и уровн  опорного напр жени  на выходе схемы сравнени  9 сигнал рассогласовани  отсутствует, и индикатор положени  10 будет давать нулевые показани , т.е. рабочий орган выставлен относительно луча и находитс  на заданной глубине. Сигнал рассогласовани  со схемы сравнени  9 может быть исполт зован дл  автоматизации процесса упрйвлени  рабочим органом. В предлагаемом устройстве примен етс  один фоточувствительный элемент, что позволило устранить вли ние неиндентич1гости параметров двух (и более) фоточувствитель- .. иых элементов на точность управлени . Исключаетс  также по вление дополнительного сигнала рассогласовани  за счет искажени  формы кривой Гауссова распределени  энергии, так как характер распределени  энергии внутри сечени  лазерного луча не оказывает вли ни  на начало и окон чание засветки приемника, т.е. на длительность (скважность) измер емых импульсов. В случае нестабильности диаграммы направленности лазера 1, вызывающей плоскопараллельное смещение его луча в верти- кальной плоскости, длительность измер емых импульсов остаетс  посто нной, так как определ етс  началом и окончанием засветки приемника 5 и не зависит от положени  луча относительно плоскости вращающейс  лопасти. Нестабильность положени  оси диаграммы направленности лазерного излучени  и изменение характера распреде лени  энергии внутри сечени  лазерного луча вызывают в данной точке приемника 5 только флюктуации амплитудьг принимаемых импульсов, котора  в устройстве не  вл етс  носителем информации о положении рабочего органа машины. Следовательно, устранение вли ни  перечисленных выше факторов в предлагаемом устройстве позвол ет повысить точНость управлени  рабочим; органом. Предложенное устройство может быть .использовано дл  автоматического управлени  положением рабочего органа мелиоративных и строительных машин, а также дл  ориентации объектов в заданной плоскости. Формула изобретени  1. Устройство дл  управлени  исполнительньгм органом, содержащее лазер, опти- чески соединенный через последовательно .св занные коллиматор, линзу и модул тор с приемником, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , оно- содержит схему сравнени , источник опорного сигнала, индикатор положени  и измеритель скважности, вход кот рого соединен с выходом приемника, первый и второй входы схемы сравнени  поогключеиы соответственно к выходам измерител  скважности и источника опорного сигнала, а вход индикатора положени  с выходом схемы сравнени . 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что модул тор выполнен в виде оптически непрозрачной пр моугольной лопасти, площадь которой не меньше площади поперечного сечени  луча лазера. Источники информации, прин тые во вниание при экспертизе: 1. Применение газовых лазеров в геодеии , сери  1, электроника СВЧ, ЦНИИ Электроника, 1972., выпуск 1 . 43-45.
  2. 2. Патент Великобритании № 1.139.542, л. &01 С, Е I Г.
  3. 3. Патент Франции № L.O22.022, л. GO5 Д 1/ОО, 30.10.1969.
    «.V
    / А а
    X
    / Г
    I
    Фиг.1
    Фиг.З
SU2057021A 1974-08-29 1974-08-29 Устройство дл управлени исполнительным органом SU557354A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2057021A SU557354A1 (ru) 1974-08-29 1974-08-29 Устройство дл управлени исполнительным органом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2057021A SU557354A1 (ru) 1974-08-29 1974-08-29 Устройство дл управлени исполнительным органом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU557354A1 true SU557354A1 (ru) 1977-05-05

Family

ID=20595139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2057021A SU557354A1 (ru) 1974-08-29 1974-08-29 Устройство дл управлени исполнительным органом

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU557354A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0452975B1 (en) A receiver for a laser alignment system with modulated field
US8422035B2 (en) Distance-measuring method for a device projecting a reference line, and such a device
US3588249A (en) Laser beam survey apparatus
US4524282A (en) Electro-optical level detector
JPH01206213A (ja) 距離測定装置の補助装置
US3811774A (en) Continuous wave radar for range and velocity measurement
GB1604362A (en) Siemens ag
US6384902B1 (en) Surveying apparatus comprising a height measuring device
AU635762B2 (en) Guidance of an excavator bucket wheel for generating predetermined surfaces
US3923395A (en) Process for measuring the distance of and the speed component of an object perpendicular to a reference line
US4934810A (en) Method and apparatus for controlling the quantity of emitted light in an optical measuring head
US3452207A (en) Device for controlling machines,mainly dredgers,with optical beam
SU557354A1 (ru) Устройство дл управлени исполнительным органом
GB1231431A (ru)
CA1130555A (en) Method and device for contact-free interval or thickness measurement by control of the direction of a light ray beam
US3864043A (en) Angular deviation measuring device and its method of use
US3778168A (en) Apparatus for the control of traveling constructional implements
US5774211A (en) Laser leveling system for setting pipes
US3632215A (en) Apparatus for determining the position coordinates of a point relative to a reference point
US4355901A (en) Arrangement for measuring the position of an index
GB1566155A (en) Laser device
US3466130A (en) Arrangement for digital indication
JPS63231286A (ja) レ−ザビ−ムを用いた移動体の追尾距離測定装置
SU682647A1 (ru) Система управлени движением горной машины
JPH0648190B2 (ja) 光学式変位測定装置