SU899930A1 - Устройство дл контрол отклонени самоходной машины от заданного направлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматическому управлению, подвижными объектами и может.быть использовано для автоматизации направленного движения самоходных горнопроходческих машин.

Известны устройства для контроля отклонения самоходных горнопроходческих машин от заданного направления, содержащие источник светового излучения для задания направления движения машины и фотоприемные устройства, измеряющие отклонение оси машины от заданного направления [1].

Известно также устройство для контроля отклонения самоходной машины от заданного направления, содержащее лазер со ска- is нирующим модулятором, датчики и индикаторы отклонений два фоточувствительных приемника, соединенные через усилители с формирователями импульсов [2j.

Недостатком известных устройств является то, что они не учитывают попереч- ²⁰ ный размер базовой плоскости, который увеличивается по мере удаления машины от лазера, что снижает точность определения положения машины.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Целц достигается тем, что устройство снабжено триггером и двумя двухвходовыми схемами совпадений, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов запуска и выходами триггера, а выходы схем совпадений соединены со входами индикаторов отклонений и входами триггера.

На фиг. 1 показано задание направления движения (базовая плоскость представлена в горизонтальном разрезе); на фиг. 2 изображена блок-схема устройства.

Найравление движения машины, продольная ось которой обозначена на рисунке NNj (фиг.Ί), совпадает с осью симметрии (показана штрихпунктирной линией) базовой плоскости 1. Образующие ММ₍ и ММ₂ базовой плоскости 1 вследствие расходимости луча лазера находятся под углом к оси симметрии базовой плоскости.

Совпадение образующей MMt базовой плоскости 1 с требуемой траекторией машины достигается поворотом лазера 2.

Устройство содержит два фотоприемника 3 и 4 (фиг. 2), датчики 5 и 6 отклонений усилители 7 и 8 сигналов фотоприемников, которые соединены с формирователями 9 и 10 импульсов запуска индикаторов отклонений, выходы формирователей 9 и 10 соединены соответственно с одним из входов двухвходовых схем 11 и 12 совпадений, ₅ сигналы с выходов схем 11 и 12 совпадений поступают на входы индикаторов 13 и 14 отклонений и триггера 15, выходы триггера 15 соединены соответственно с другими входами схем 11 и 12 совпадений.

Устройство работает следующим обра- к зом.

В начальном положении на выходе Q триггера 15 существует логическая единица Q= 1, а на выходе Q — логический ноль Q = O. При прямом ходе фотоприемника 3 первой контролируемой точки, в мо- ¹⁵ мент пересечения им образующей базовой плоскости, являющейся заданной траекторией движения машины, на его выходе появляется электрический сигнал, который усиливается усилителем 7 и поступает на вход формирователя 9 импульсов запуска.

Сигнал с выхода формирователя 9 импульсов запуска, соответствующий полярностью логической единице, поступает на один из входов схемы 11 совпадения. На второй вход этой схемы поступает сигнал логической единицы с выхода Q триггера 15, а значит на выходе схемы 11 совпадений появляется сигнал, который поступает на вход запуска индикатора 13 отклонений. В момент прихода сигнала, т. е. в момент пересечения фотоприемником 3 образующей базовой плоскости, индикатор 13 отклонений измеряет напряжение на датчике 5 отклонений, пропорциональное отклонению контролируемой точки продольной оси машины от направления заданного образующей базовой плоскости. Показания индикатора 13 отклонений сохраняются до следующего прихода сигнала с выхода схемы 11 совпадений.

Сигнал на выходе-схемы 11 совпадений, запускающий индикатор 13 отклонений, одновременно переключает триггер 15 в противоположное состояние, когда Q = 0, Q=l. Тогда при обратном ходе фотоприемника 3, когда он пересекает образующую базовой плоскости, не являющуюся заданной траекторией (ММ₂ фиг. 3), на входы схемы 11 совпадений поступают сигналы соответствующие логической единице (с формирователя 9) и логическому нулю (с выхода триггера 15), а значит на выходе схемы 11 совпадений сигнал отсутствует и измерения отклонения в этот момент не происходит

Аналогично работает вторая часть устройства с фотоприемником 4. которая измеряет отклонения второй контролируемой точки продольной оси машины с момента времени, когда триггер 15 находится в состоянии Q = 0, Q=l. При прямом ходе фотоприемника 4, в момент пересечения образующей базовой плоскости, являющейся требуемой траекторией движения, сигнал с фотоприемника 4 через усилитель 8, формирователь 10 импульсов запуска, схему 12 совпадений поступает на запускающий вход индикатора 14 отклонений. Измеряется напряжение на датчике 6 отклонений пропорциональное отклонению второй контролируемой точки машины. Одновременно сигнал с выхода схемы 12 совпадений перебрасывает триггер в исходное состояние: Q=l, Q = 0. Теперь при обратном ходе фотоприемника индикатор 14 не зафиксирует отклонения, так как на входе схемы 12 совпадения поступает сигнал с триггера 15, соответствующий логическому нулю, а индикатор 13 может измерить новое отклонение первой точки при прямом ходе фотоприемника 3.

Предлагаемое устройство позволяет контролировать положение рабочей машины, используя в качестве линии задания траектории движения машины границу базовой плоскости, образованной оптическим лучом, и тем самым снизить погрешности работы системы контроля, возникающие вследствие расходимости луча, и позволяет таким образом повысить выработку на одного рабочего на 10%.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматическому управлению, подвижными объектами и может.быть использовано дл  автоматизации направленного движени  самоходных горнопроходческих машин. Известны устройства дл  контрол  отклонени  самоходных горнопроходческих машин от заданного направлени , содержащие источник светового излучени  дл  задани  направлени  движени  машины и фотоприемные устройства, измер юшие отклонение оси машины от заданного направлени  1. Известно также устройство дл  контрол  отклонени  самоходной машины от заданного направлени , содержаш,ее лазер со сканируюшим модул тором, датчики и индикаторы отклонений два (оточувствительных приемника , соединенные через усилители с формировател ми импульсов 2J. Недостатком известных устройств  вл етс  то, что они не учитывают поперечный размер базовой плоскости, который увеличиваетс  по мере удалени  машины от лазера, что снижает точность определени  положени  машины. Цель изобретени  - повышение точности контрол . Целц достигаетс  тем, что устройство снабжено триггером и двум  двухвходовыми схемами совпадений, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов запуска и выходами триггера, а выходы схем совпадений соединены со входами индикаторов отклонений и входами триггера . На фиг. 1 показано задание направлени  движени  (базова  плоскость представлена в горизонтальном разрезе); на фиг. 2 изображена блок-схема устройства. НаЬравление движени  машины, продольна  ось которой обозначена на рисунке NNi (фиг.), совпадает с осью симметрии (показана штрихпунктирной линией) базовой плоскости 1. Образуюшие ММ, и MMj базовой плоскости 1 вследствие расходимости луча лазера наход тс  под углом к оси симметрии базовой плоскости. Совпадение образующей MMi базовой плоскости 1 с требуемой траекторией машины достигаетс  поворотом лазера 2. Устройство содержит два фотоприемника 3 и 4 (фиг. 2), датчики 5 и 6 отклонений усилители 7 и 8 сигналов фотоприемников, которые соединены с формировател ми 9 и 10 импульсов запуска индикаторов отклонений , выходы формирователей 9 и 10 соединены соответственно с одним из входов двухвходовых схем Ни 12 совпадений, сигналы с выходов схем 11 и 12 совпадений поступают на входы индикаторов 13 и 14 отклонений и триггера 15, выходы триггера 15 соединены соответственно с другими входами схем 11 и 12 совпадений. Устройство работает следующим обраВ начальном положении на выходе Q триггера 15 существует логическа  единица , а на выходе Q - логический ноль Q O. При пр мом ходе фотоприемника 3 первой контролируемой точки, в момент пересечени  им образующей базовой плоскости,  вл ющейс  заданной траекторией движени  машины, на его выходе по вл етс  электрический сигнал, который усиливаетс  усилителем 7 и поступает на вход формировател  9 импульсов запуска. Сигнал с выхода формировател  9 импульсов запуска, соответствующий пол рностью логической единице, поступает на один из входов схемы 11 совпадени . На второй вход этой схемы поступает сигнал логической единицы с выхода Q триггера 15, а значит на выходе схемы 11 совпадений по вл етс  сигнал, который поступает на вход запуска индикатора 13 отклонений. В момент прихода сигнала, т.е. в момент пересечени  фотоприемником 3 образующей базовой плоскости, индикатор 13 отклонений измер ет напр жение на датчике 5 отклонений, пропорциональное отклонению контролируемой точки продольной оси машины от направлени  заданного образующей базовой плоскости. Показани  индикатора 13 отклонений сохран ютс  до следуюшего прихода сигнала с выхода схемы 11 совпадений. Сигнал на выходе-схемы 11 совпадений, запускающий индикатор 13 отклонений, одновременно переключает триггер 15 в противоположное состо ние, когда Q 0, . Тогда при обратном ходе фотоприемника 3, когда он пересекает образуюшую базовой плоскости, не  вл ющуюс  заданной траекторией (MMj фиг. 3), на входы схемы 11 совпадений поступают сигналы соответствующие логической единице (с формировател  9) и логическому нулю (с выхода триггера 15), а значит на выходе схемы 11 совпадении сигнал отсутствует и измерени  отклонени  в этот момент не проис-ходит Аналогично работает втора  часть устройства с фотоприемником 4,. котора  измер ет отклонени  второй контролируемой точки продольной оси машины с момента времени, когда триггер 15 находитс  в состо нии Q 0, . При пр мом ходе фотоприемника 4, в момент пересечени  образующей базовой плоскости,  вл ющейс  требуемой траекторией движени , сигнал с фотоприемника 4 через усилитель 8, формирователь 10 импульсов запуска, схему 12 совпадений поступает на запускающий вход индикатора 14 отклонений. Измер етс  напр жение на датчике 6 отклонений пропорциональное отклонению второй контролируемой точки мащины. Одновременно сигнал с выхода схемы 12 совпадений перебрасывает триггер в исходное состо ние: , Q 0. Теперь при обратном ходе фотоприемника индикатор 14 не зафиксирует отклонени , так как на входе схемы 12 совпадени  поступает сигнал с триггера 15, соответствующий логическому нулю, а индикатор 13 может измерить новое отклонение первой точки при пр мом ходе фотоприемника 3. Предлагаемое устройство позвол ет контролировать положение рабочей мащины, использу  в качестве линии задани  траектории движени  мащины границу базовой плоскости, образованной оптическим лучом, и тем самым снизить погрещности работы системы контрол , возникающие вследствие расходимости луча, и позвол ет таким образом повысить выработку на одного рабочего на . Формула изобртени  Устройство дл  контрол  отклонени  самоходной машины от заданного направлени , содержащее лазер со сканирующим модул тором, датчики отклонений, индикаторы отклонений, два фоточувствительных приемника, соединенные через усилители с формировател ми импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено триггером и двум  двухвходовыми схемами совпадений, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов запуска и выходами триггера , а входы схем совпадении соединены со входами индикаторов отклонений и входами триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2009360, кл. G 01 С, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 464779, кл. G 01 С 7/00, 1972 (прототип).

   Риг.)