Способ местоопределения машинно-тракторного агрегата в переменном магнитном поле токонесущего контура Советский патент 1987 года по МПК A01B69/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может использоватья при автоматизации вождения машинно-тракторных агрегатов.

Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем упрощения технической реализации процесса местоопределения за счет исключения необходимости использования радиоканала связи.

На фиг. 1-5 приведены временные диаграммы, поясняющие формирование сигнального и опорного напряжений; на фиг. 6 - стационарный комплект; на фиг. 7 - мобильный комплект.

На фиг. 1 приведены графики изменения прямоугольных токов и их первой и третьей гармоник в левом проводе; на фиг. 2 - то же, в правом проводе. Токи каждой гармоники создают результирующие магнитные поля, фаза по меньшей мере одного из которых зависит от координат точки измерения, т. е. от расстояния до проводов, фиг. 3. На агрегате напряженность этих полей преобразуют в сигнальное и опорное напряжения и приводят их к одной частоте (фиг. 4), предварительно преобразовав синусоидальную форму напряжний в прямоугольную. Значение фазового сдвига сигнального и опорного напряжений удобно определять по длительпости временных интервалов, соответствующих совпадению уровней прямоугольных сигнального и опорного напряжений (фиг. 5).

Устройство для осуществления способа содержит стационарный и мобильный комплекты. Стационарный комплект включает двухфазный генератор 1 прямоугольных токов и провода 2 и 3, а мобильный - магнитные антенны 4 и 5, усилители-формирователи 6 и 7, делитель 8 частоты и фазометр 9.

Генератор тока 1 питает провода 2 и 3 высокостабильными прямоугольными токами. Напряженность магнитных полей первой и третьей гармоник этих токов преобразуются па агрегате в синфазные сигнальное и опорное напряжения, которые усилителями- формирователями 6 и 7 преобразуютя из синусоидальных в прямоугольные. Напряжение с выхода усилителя 7 поступает на делитель 8 частоть, где его частота приводится к частоте выходного напряжения усилителя-формирователя 6. Приведенные к одной частоте напряжения поступают на входы фазометра 9, измеряющего разность фаз входных напряжений. Выходное напряжение фазо.метра 9 однозначно определяет

положение агрегата относительно проводов. Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.

Первоначально под пахотный слой почвы закладывают провода с щагом 100-300 м и соединяют их попарно перемычками. К образовавшимся при этом контурам подключают двухфазный генератор прямоугольных токов, что обеспечивает создание в окружающем пространстве необходимого магнитного поля.

На агрегате местоположение последнего

определяют автоматически, без участия водителя. Для обеспечения автоматического вождения агрегата вдоль изофаз измеренные по предлагаемому способу координаты агрегата сравнивают с требуемыми, формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых величин, и изменяют направление движения агрегата в сторону уменьшения сигнала рассогласования. При этом фактические координаты агрегата однозначно определяют по выходному напряжению фазометра 9 (фиг. 2).

Формула изобретения

1.Способ местоопределения мащинно- Q тракторного агрегата в переменном магнитном поле токонесущего контура, согласно которому смежные провода контура питают сдвинутыми по фазе токами, а на агрегате преобразуют напряженность результирующего магнитного поля в сигнальное напряжение, сравнивают сигнальное напряжение с опорным по величине фазы, и по измеренной разности фаз определяют местоположение агрегата относительно проводов, отличающийся тем, что, с целью улучшения условия эксплуатации путем упрощения тех0 нической реализации, провода питают неси- нусоидальвыми токами, на агрегате преобразуют напряженность магнитных полей двух гармоник токов в сигнальное и опорное напряжения, приводят эти напряжения к одной частоте, а сравнение фаз сигнального и опорного напряжений выполняют после их приведения к одной частоте.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что провода питают прямоугольными токами.

дзиг.2

Uk

L/C

1/0П

Ч

(pus.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может исцользова1ься для автоматизации вождения машинно-тракторных агрегатов. Цель изобретения - улучшение условий эксцлуатации путем упрощения технической реализации процесса местоопределения. Смежные провода токонесущего контура цитают несинусоидальными токами, сдвинутыми по фазе. На агрегате преобразуют напряженность магнитных полей двух гармоник тока в сигнальное и опорное напряжение. Приводят эти напряжения к одной частоте и сравнивают между собой по фазе. По разности фаз определяют местоположение агрегата относительно проводов токонесущего контура. Опорное напряжение формируют аналогично формированию сигнального напряжения путем преобразования напряженности переменного магнитного поля проводов. Особенно значительный эффект достигается при питании проводов прямоугольными токами, т. к. это позволяет обеспечить высокую стабильность амплитудного значения каждой гармоники тока, что необ- SS ходимо для точности местоопределения. f л 1 з.п.ф-лы, 7 ил.W/ СО 01 00 00 о 00

д

А

о

Д

(fJus.

ЛR

cfiue.5

npoSad 2

фиг. 6

фиг.7