СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ПРОЦЕССОМ ЗЕРНОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ Советский патент 1973 года по МПК A01D41/127 

1

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использовано на зерновых комбайнах и других уборочных машинах.

Известны устройства для управления рабо4им процессом уборочной машины, содержащие датчик расхода зерна, поступающего в бункер, соединенный с интегрирующим устройством, взаимодействующим с датчиком пути, проходимого мащиной.

Однако такие устройства не дают достаточно надежной оценки эффективности рабочего процесса, так как для согласования во времени убранной площадки и намолота с нес вводится постоянная величина времени транспортного запаздывания, в то время как в действительности она не является постоянной и зависит как от режима работы комбайна, так и от внещних факторов.

Целью изобретения является повыщение точности оценки эффекта управления путем исключения погрешностей, обусловленных непостоянством величины транспортного запаздывания и колебаниями урожайности.

Достигается это тем, что предлагаемая система содержит индикатор изменения эффективности управляемого рабочего процесса, выполненный, например, на алгебраическом сумматоре, соединенном с выходом интегрирующего расходомера намолоченного зерна

2

через элементы непрерывной памяти, ynpaiiляемые общим генератором тактов через блок последовательных задержек, и коммутируемый посредством элемента или с триггером, управляющим сбросом интегратора.

На фиг. 1 представлена предлагаемая система управления рабочим процессом зерноуборочной мащины, блок-схема; на фиг. 2 - то же, структурная схема; на фиг. 3 - то же,

принципиальная схема; на фиг. 4 - то же, циклограмма работы.

Предлагаемый датчик (см. фиг. 1) содержит: измеритель 1 расхода зерна, соединенный с интегратором 2, один выход которого

через блок 3 запоминания сигнала подан на показывающий прибор 4, а второй - на индикатор 5 изменения эффективности, управляющий длительностью интегрирования; измеритель 6 пути с формирователем 7 опорных

импульсов, воздействующий на задатчик 8 подачи хлебной массы в молотилку.

В индикатор 5 изменения эффективности входит (см. фиг. 2) блок 9 повторителей текущего результата интегрирования, связанный с блоками 10 памяти, управляемыми общим генератором // тактов через триггеры 12, 13 с раздельными входами, включенные по схеме последовательной задержки: алгебраический сумматор 14, реализующий дискретное

сравнение трех сигналов, сдвинутых по времени, выход которого через элемент ИЛИ /5 подан на триггеры 16 и 17 сброса на нуль интегратора и элементов памяти. В измеритель 6 пути входит (см. фиг. 3) мерное колесо 18 с кулачковым прерывателем /Я преобразователь 20 числа импульсов в давление, выход которого, соответствующий заданному числу оборотов мерного колеса, подан через усилитель 21 мощности на вход исполнительного механизма 22 задатчика подачи хлебной массы, управляемый триггером 23. Последний охвачен заназдывающей обратной связью, состоящей из дросселя 24, емкости 25, клапанов 26, 27 и накопительной емкости 28. При этом исполнительный механизм 22 задатчика подачи образуется с триггером 23 формирователь опорных импульсов. Для ввода в действие мерного колеса служит пневмоцилиндр 29, питаемый через задатчик 30 и тумблер 31. Система управления работает следующим образом. В начале работы включается питание схемы, в результате чего мерное колесо 18 измерителя пути 6 входит в контакт с поверхностью поля и, вращаясь, подает импульсы давления Р в преобразователь 20. Одновременно с этим запускается также интегратор 2, но так как, из-за наличия транспортного запаздывания, зерно еще не появилось иа входе измерителя / расхода, то выход интегратора Сц (см. фиг. 4) продолжает оставаться равным нулю. По истечении времени т на измеритель / расхода начинает поступать зерно, и на выходе интегратора появляется сигнал, характеризующий нарастающим итогом количество зерна, поступающее в бункер за время t. Одновременно с этим сигнал через повторители блока 9 проходит во все три блока 10 памяти (БПь БП2 и БПз) и запоминается по порядку и ВП1, затем спустя время, равное Д, в БП2 и, наконец, в БПз. Длительность Af задается генератором // тактов. После сбрасывания триггера 17, управляющего запоминанием сигналов в последнем блоке памяти БПз все три сигнала (, qz и дз поступают на вход сумматора 14, реализующего выражение (I). В случае равенства двух количеств зерна, иоступающих в следующие друг за другом промежутки времени, равные At, q2-gi q3-q2 (П) (график Qn фиг. 4), что свидетельствует о неизменности уровня эффективности нроцесса, т. е. о равенстве соседних квантов (защтрихованы через один на графике текущего количества зерна q, поступающего в бункер уборочной машины). Таким образом, если qz-qi qs-Qz или, что то же самое, 2 /2-qi-( (см. I), то на выходе элемента сравнения сумматора 14 появляется нуль, который не изменяет положения триггеров 12, 13, 16 и 17, н интегрирование продолжается. Если при очередном суммировании окажется, что (, т. е. 2(, что свидетельствует о иеравенстве двух соседних квантов, т. е. об изменении эффективности рабочего процесса, на выходе сумматора появляется единица, которая приводит в действие блок 3 запоминания сигнала, и обеспечивает его фиксацию на показывающем приборе 4 до следующего изменения уровня эффективности процесса. Одновременно происходит сброс на нуль блоков 10 памяти и самого интегратора 2, в результате чего схема оказывается подготовлеиной к новому циклу оценки эффективности, которая происходит при нанесении нового управляющего воздействия в виде изменения номинала подачи хлебной массы типа единичного скачка. Последнее обеспечивается измерителем 6 пути, взаимодействующим с формирователем 7 опорных импульсов, и происходит следующим образом. Сигнал от мерного колеса 18 (фиг. 3) после каждого оборота поступает в преобразователь числа импульсов в давление Р, который настраивается на предельную величину Р, соответствующую заданному числу оборотов п мерного колеса (например, 10 об.), т. е. заданной илощади. По достижении этого предельного давления, т. е. по достижении . на выходе клапана 26 () преобразователя появляется единица, которая через триггер 23 с раздельными входами и усилитель 21 мощности перемещает исполнительный механизм 22, скачком изменяя подачу на время АГ, равное постоянной времени запазывающей обратной связи триггера 23, образованной регулируемым дросселем 24 и емкостью 25. После этого все элементы измерителя иути возвращаются в исходное состояние, и интегрирование расхода зерна, поступающего с заданной таким образом площади продолжается до появления нового опорного импульса на входе в бункер в виде изменения расхода зерна, которое обнаруживается онисанным способом индикатором 5 изменения эффективности. Далее цикл измерения эффективности управления рабочим процессом повторяется. Предмет изобретения 1. Система управления рабочим процессом зерноуборочной мащины, состоящая из интегрирующего расходомера зерна, измерителя пути, вычислительного устройства и вторичного прибора, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности оценки эффекта управления процессом путем исключения погрещностей, обусловленных непостоянством величины транспортного запаздывания и колебаниями урожайности, система содержит индикатор изменения эффективности управляемого рабочего процесса, выполненный, например, на алгебраическом сумматоре, соединенном с выходом интегрирующего расходомера намолоченного зерна через элементы непрерывной памяти, управляемые общим генератором тактов через блок последовательных задержек, и коммутируемый посредством элемента ИЛИ с триггером, управляющим сбросом интегратора.

2. Система по н. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения падежного согласования общего времени интегрирования количества

получаемого зерна с величиной площади, убираемой за контрольный цикл, измеритель пути соединен с преобразователем импульсов в давление, выход которого через клапан, управляемый триггером, охваченным запаздывающей обратной связью, подан на вход исполнительного механизма задатчика подачи хлебной массы и образует с ним формирователь опорных импульсов по расходу получаемого зерна.

((

Щ W -W Ххч к )

Фиг

Фиг 2