УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ САМОХОДНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ Советский патент 1969 года по МПК A01B69/04 

Известные устройства автоматического направления движения самоходных машин содержат исполнительные механизмы, сигнал на которые подается от электронного блока, охваченного механизмом внутренней обратной отрицательной связи и включающего катушки индукционного ш;упа, расположенные вдоль продольной оси симметрии машины и взаимодействующие с токонесущим проводом.

В предложенном устройстве для повышения скорости движения машины катушки разнесены относительно центра тяжести последней вперед и назад, а их витки включены навстречу друг другу. Кроме того, механизм внутренней обратной отрицательной связи содержит генератор, балансный детектор и работающий в трансформаторном режиме сельсин, ось которого связана, с поперечной тягой рулевого управления машины.

На фиг. 1 изображена функциональная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная .схема входных каскадов измерительного устройства; на фиг. 3 - принципиальная схема определения сигнала по положению поперечной тяги рулевого управления и оси симметрии машины.

Предлагаемая система автоматического вождения самоходных колесных машин представляет собой импульсную следящую систему с использованием широтно-импульсной модуляции и индукционного копирующего устройства. Система состоит из комплекса электронного и электромеханического исполнительного механизма. Для ориентации направлепия движения по осевой линии предполагаемой трассы движения закладывается кабель. Катушки /, 2 переднего и 5, 4 заднего индукционного ш.упа распололсены вдоль пподольной оси симметрии машины и разнесены

относительно центра тяжести машины вперед и назад.

Входные каскады сигнального канала (см. фиг. 2), представляющие собой эмиттерные повторители, собраны на триодах Т и Т.

Снимаемые с движков потенциометров Rz и напряжения суммируются на резисторе 5Суммарное напряжение с резистора 5 поступает на усилительный каскад, собранный на триоде Гд.

Сигнал, пропорциональный разности сигналов передней и задней антенн, поступает на резонансный усилитель 5. Для выделения сигнала по амплитуде и фазе применяется амплитудно-фазовая схема приемного устройства. Опорный канал состоит из катушки 6 и резонансного усилителя 7. Сигналы с опорного и сигнального каналов поступают на фазовый детектор 8 и далее - на канал правого или левого поворота. Каналы идентичны и сосхемы совпадений 11, 12, усилителя мощности 13, 14, звена жесткой инерционной обратной связи 15, 16. Иснолнительным элементом 17 служит реверсивный электромеханизм вращательного действия. Элемент широтно-импульсной модуляции 18 содержит мультивибратор и фантастронный генератор. Система охвачена жесткой обратной связью 19 но углу поворота направляющих колес. Для дистанционного управления муфтой сцепления сигналом опорного канала служит триггер 20 Шмитта, усилитель мощности 21 и соленоид 22 пневмопривода педали муфты сцепления. Схема работает следующим образом. Если продольная ось машины находится над токонесущим кабелем, то наведенные э.д.с. в катушках каждой пары равны. При отклонении машины в ту или иную сторону от кабеля на одной катушке (передней или задней) щупов напряжение увеличивается, а на другой уменьшается. При этом напряжение на выходе фазового детектора становится неравным нулю, а фаза зависит от отклонения машины вправо или влево. Опорный сигнал, снимаемый с катушки 6, усиливается резонансным усилителем и поступает на фазовый детектор. В усилителе выходной каскад работает в режиме ограничения, чем достигается неизменное напряжение на выходе опорногоканала в пределах рабочих отклонений катушки 6 от траектории. Сигнал ошибки с фазового детектора поступает на канал правого или левого поворота в зависимости от направления отклонения машины от траектории. Затем сигнал после усиления в усилителе 9 или 10 поступает на соответствующую схему совпадений. С промежуточного каскада усилителя 9 или 10 сигнал ошибки поступает на блок широтно-импульсной модуляции. Мультивибратор этого блока генерирует импульсы постоянной длительности. Фантастрон блока производит широтно-импульсную модуляцию импульсов мультивибратора в зависимости от величины сигнала ошибки, чем достигается пропорциональное управление. Широтно-модулированные импульсы поступают на схемы совпадений. Паличие на схемах совпадений одновременно сигнала ошибки и широтно-модулированных импульсов представляет собой условие срабатывания схемы совпадений И или 12. Так как в зависимости от фазы сигнала ошибки имеется управляющий сигнал только на одной из схем совпадений, то именно с этой схемы совпадений поступит сигнал на усилитель мощности 13 либо 14 и далее - на один из соленоидов управления реверсивным электромеханизмом постоянной скорости. Исполнительный элемент 17 через рулевую колонку и гидроусилитель поворачивает направляющие колеса в том направлении, которое обеспечивает приближение машины к заданной траектории движения. Для стабилизации системы каналы левого и правого поворота охвачены жесткой инерционной обратной связью 15 и 16. Кроме того, вся система охвачена жесткой обратной связью 19 по углу поворота направляющих колес. Для реализации обратной связи по углу поворота направляющих колес применен сельсин, работающий в трансформаторном режиме. Сельсин крепится в корпусе, который устанавливается на поперечной тяге. При повороте управляемых колес изменяется угол поворота поперечной тяги, соединенной с ротором сельсина, относительно пальца этой тяги. Для питания обмотки возбуждения напряжением переменного тока частотой 400 гц применен генератор на триодах Т и Т (см. фиг. 3). Напряжение переменного тока, снимаемое с обмотки синхронизации сельсина, по амплитуде пропорционально углу поворота сельсина, а фаза будет изменяться на 180°, когда управляемые колеса проходят нейтральное положение. Для выпрямления сигнала переменного тока с целью суммирования с управляющим сигналом .на базах триодов схемы управления применяется фазочувствительный выпрямитель на диодах . Резисторы 2, , , 7 и емкости фильтр выпрямителя. Для получения опорного напряжения питания фазочувствительного выпрямителя используются вторичные обмотки трансформатора Тр2. Выходное напряжение блока обратной связи регулируется дискретно тумблером, который позволяет изменять выходы напряжений в отношении 2 : 1, и плавно-резистором. Для балансировки мостов фазочувствительного выпрямителя используются переменные резисторы з и / 5Дистанционное управление муфтой сцепления осуществляется с помощью опорного сигнала, т. е. при наличии тока в направляющем кабеле напряжение опорного сигнала с усилителя 7 подается на триггер Шмитта 20, который срабатывает и подает напряжение иа усилитель мощности 21, включающий прИ помощи соленоида 22 муфту сцепления. Пр-едмет изобретения 1. Устройство автоматического направления движения самоходной колесной машины, содержащее исполнительные механизмы, сигнал на которые подается от электронного блока, охваченного механизмом внутренней обратной отрицательной связи и включающего катущки индукционного щупа, расположенные вдоль продольной оси симметрии мащины и взаимодействующие с токонесущим проводом, отличающееся тем, что, с целью повыщения скорости движения мащины, катушки разнесены относительно центра тяжести машины вперед и назад, а их витки включены навстречу друг другу. 5 2 Устройство, по п. 1, отличающееся тем, чтомеханизм внутренней обратной отрицательной связи содержит генератор, балансный детектор и работающий в трансформа6торном режиме сельсин, ось которого связана с поперечной тягой рулевого управления машины,

ьш8ы1.