УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ КОЛЕСНОГО ТРАКТОРА Советский патент 1972 года по МПК A01B69/04 

Изобретение относится к области автоматизации сельскохозяйственного производства и предназначено для автоматизации направления движения колесного трактора вдоль базовой линив, получаемой в результате предыдущего прохода. Известны устройства для автоматического направления движения колесного трактора, содержащие фотооптический датчик, электронный блок управления с коммутирующими элементами и исполнительные механизмы. Однако в этих устройствах осуществляются только команды поворота налево и направо, а нейтральная команда, при которой трактор движется в требуемом направлении относительно базовой линии с сохранением направления передних колес, отсутствует. В результате этого при движении трактора происходит влияние его передних колес. В предлагаемом устройстве с целью повыщения точности управления и надежности устройства в работе маркерный выход фотооптического датчика соединен с одним из раздельных входов одного триггера коммутирующего элемента и через линию задержки связан с одним из раздельных входов второго триггера, а вторые раздельные входы обоих триггеров объединены и подключены к выходу сигнального канала фотооптического датчика. устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема электронного блока управления. Фотооптический датчик / двумя каналами соединен с электронным блоком 2 управления. По одному из каналов от датчика в блок 2 управления поступает сигнал, а по другому - маркерный имлульс. Двумя каналами также соединен выход блока управления с исполнительным механизмом 3. При команде поворота направо появляется напряжение в одном из каналов, при команде поворота налево - в другом. В случае нейтральной команды напряжение отсутствует в обоих каналах. Электронный блок управления состоит из следующих основных узлов: эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе 4 и предназначенного для усиления по току сигнала фотооптического датчика, вырабатываемого сигнальным фоточувствительным элементом 5. Выход эмиттерного повторителя соединен со входом усилителя с автоматической регулировкой усиления, собранного на транзисторах 6, 7, 8 и 9. Выход усилителя соединен со входом ограничителя, собранного на диоде 10 и предназначенного для выделения полезного сигнала из полного сигнала, вырабатываемого датчиком.

ждущий мультивибратор, собранный на транзисторах 11, 12, и далее после дифференцирования -. на вход эмиттерного ловторителя, собранного на транзисторе 13. Ждущий мультивибратор и эмиттерный повторитель предназначены для преобразования сигнала, получаемого на выходе ограничителя (диод 10), в узкий, стандартный по амплитуде и длительности импульс.

Часть электронной схемы, включающей транзисторы 4, 6-13, образует сигнальный канал фотооптического датчика.

Выход эмиттерного повторителя на транзисторе 13 (выход сигнального канала) соединен со входом коммутирующего устройства, состоящего из двух триггеров. Первый триггер собран на транзисторах 14 и 15, а второй - на транзисторах 16 } 17.

Коммутирующее устройство имеет три входа. Первым входом является точка соединения диодов 18 и 19, куда подключен выход эмиттерного повторителя на транзисторе 13.

Вторым входом коммутирующего устройства является отрицательный вывод диода 20, куда подключен через дифференцирующую цепочку выход ждущего мультивибратора, собранного на транзисторах 21 vi 22 - выполняющего роль задержки.

Третьим входом коммутирующего устройства является отрицательный вывод диода 23, куда подключен выход инвертора, собранного на транзисторе 24.

Ко входу инвертора через дифференцирующую цепочку подключен выход ждущего мультивибратО|ра. Ко входу этого мультивибратора подключен маркерный фоточувствительный элемент 25.

Сигнал, вырабатываемый сигнальным фоточувствительным элементом 5, лосле прохождения через эмиттерный повторитель на транзисторе 4, через усилитель с автоматической регулировкой усиления, ограничитель, ждущий мультивибратор и эмиттерный повторитель преобразуется в узкий, стандартный по амплитуде и длительности импульс, временное положение которого соответствует моменту пересечения оптической осью датчика базовой линии. Одновременно на вход электронного блока поступает маркерный импульс, вырабатываемый маркерным фоточувствительным элементом, который поступает «а вход ждущего мультивибратора. Маркерный импульс запускает ждущий мультивибратор, на выходе которого появляется прямоугольный импульс. Длительность импульса определяется положением движка потенциометра 26. Импульс на выходе ждущего мультивибратора дифференцируется с помощью конденсатора 27. В результате дифференцирования выходной импульс ждущего мультивибратора преобразуется в два импульса, один из которых - отрицательный, получается в результате дифференцирования переднего фронта, и второй - положительный - в результате дифференцирования заднего фронта. Положительный импульс

запаздывает относительно отрицательного импульса на -время, равное длительности импульса выходного импульса ждущего мультивибратора.

Отрицательный импульс, получаемый в результате дифференцирования, подается на второй вход коммутирующего устройства с помощью диода 20.

Положительный импульс преобразуется с

помощью инвертора в отрицательный и с помощью диода 23 подается на третий вход коммутирующего устройства.

Выходом коммутирующего устройства являются коммутирующие контакты электромеханических реле 28 и 29, состояния которых определяют команду, подаваемую на исполнительный механизм рулевого управления.

Таким образом, на входы коммутирующего устройства подают последовательно три отрицательных импульса: один сигнальный импульс и два импульса, следующих один за другим с некоторой задержкой, равной длительности выходного имнульса ждущего мультивибратора.

При выдаче команд коммутирующим устройством для получения нейтральной команды в первую очередь импульс приходит на второй вход коммутирующего устройства через диод 20. Этот импульс устанавливает первый триггер в состояние, при котором ток проходит через коллектор транзистора 14. Этот ток течет и через обмотку электромеханического реле 28, контакты которого управляют исполнительным механизмом .рулевого управления.

В последующий момент на первом входе коммутирующего устройства появляется сигнальный импульс, который переводит первый триггер в состояние, при котором ток течет через транзистор IS, а транзистор 14 заперт.

Таким образом, в течение интервала времени между импульсами на втором и первом входах через обмотку реле 28 течет ток. Однако этот интервал времени слищком мал для того, чтобы включились коммутирующие контакты

реле.

Одновременно сигнальный импульс устанавливает второй триггер в состояние, при котором ток течет через транзистор 16. Это состояние длится до момента появления импульса

на третьем входе. После воздействия третьего импульса второй триггер переходит в состояние, при котором ток течет через транзистор 17, а транзистор 16 заперт. Время, в течение которого через транзистор 16 течет ток, также слищком мало для включения коммутирующих контактов реле 29.

Таким образом, в результате воздействия на входы коммутирующего устройства трех импульсов, когда сигнальный импульс следует

вторым, коммутирующие контакты реле 28 и 29 разомкнуты.

rep - в состояние, при котором ток течет через транзистор 16. После воздействия имиульса на второй вход коммутирующего устройства первый триггер устанавливается в состояние, при котором ток течет через транзистор 14. После воздействия ямпульса на третий вход коммутирующего устройства второй триггер устанавливается в состояние, при котором ток течет через транзистор 17.

Таким образом, в этом случае в результате воздействия им-пульсов, когда сигнальный имПульс следует первым, окончательно устанавливается состояние, при котором ток течет через транзисторы 14 и 17. В результате этого замкнуты контакты реле 28, а контакт реле 29 разомкнут. Так подается одна из команд на поворот.

В случае, если сигнальный импульс следует последним, то окончательно устанавливается состояние, пр.и котором замкнуты контакты

реле 29, « тем самым на исполнительный механизм подается команда на поворот в противоположную сторону.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического направления движения колесного трактора, содержащее фотооптический датчик, электронный блок управления с коммутирующими элементами и исполнительные механизмы, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности управления и надежности устройства в работе, маркерный выход фотооптического датчика соединен с одним из раздельных входов одного триггера

коммутирующего элемента и через линию задержки связан с одним из раздельных входов второго триггера, а вторые раздельные входы обоих триггеров объединены и подключены к выходу сигнального канала фотооптического

датчика.