Способ ориентации самоходных машин в переменном электромагнитном поле токонесущих проводов
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК з1) А 01 S 69/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я - "-,, К AB TOPCKOMY CIRQETEllI CTBV (21) 3431687/30-15 (22) 21.04;82 (46) 15.05.83 ° Еюл. V 18
l72) О. Г.. Кремер, А. И. Кокетаев и Г. К. Рязанцев (71) Институт горного дела АН Казахской ССР (53) 631.311(088.8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР
11 312560, кп. А 01 В 69/04, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
It 398197, кл. А 01 В 69/04, 19jl. (54)(57) 1. СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ САМОХОДНЫХ МАШИН 8 ИЕРЕИЕННОИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОИ ПОЛЕ ТОКОНЕСУЩИХ ПРОВОДОВ, содержащий измерение вектора напряженности электромагнитного поля ориентирующих токонесущих проводов и преобразование его в электрический сигнал, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения местонахождения и скорости движения машины на м)ршруте, в токонесущих проводах создают стоячую электромагнитную волну, затем одновременно с замером вектора напряженности в одной точке электромагнитного поля производят замер вектора напряженности в другой точке, смещенной относительно первой по направлению движения машины на расстояние, меньшее длины стоячей волны, преобразуют векторы напряженности в электрические сигналы, опре;,. делают алгебраическую сумму и отношение этих сигналов в двух названных точках вдоль оси движения, анали зируют их и, когда сумма сигналов равз на нулю, фиксируют узел стоячей волны вдоль оси движения, формируя при этом импульсы, по числу которых диск- с ретно определяют расстояние, пройденное машиной и ее местоположение на маршруте, по частоте следования имйульсов определяют среднюю скорость движения и по соотношению величин сигналов определяют положение машины между узлами стоячей волны, а по скорости изменения этого соотношениятекущую скорость движения. Риис
1017180
2, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности определения местоположения самоходной машины между узлами стоячей волны, замеряют аЬсолютные значения, первого и второго по ходу движения сигналов, при первом сигнале больше второго определяют отношение второго сигнала к пер1
Изобретение относится к автомати ,ческому управлению движением самоходных машин.
Известен спосоЬ ориентации самоходных машин в индукционном поле, сос- . 5 тоящий в том, что величину индукционного поля преобразуют в соответствующее напряжение, сравнивают его с эталоном для данной эквидистантной линии и выделяют сигнал ошибки как l0 разность этих двух напряжений (1 J.
НедЬстатком данного способа является низкая стабильность ориентации, которая является результатом изменения величин тока в токонесущих про-:15 водах, величины эталонного напряжения, либо величины коэффициента передачи ин дукционного магнитоприемника.
НаиЬолее Ьлизким к предлагаемому является способ ориентации самоход- 20 ных машин в переменном электромагнитном поле токонесущих проводов, содержащий измерение вектора напряженности электромагнитного поля ориенти рующих токонесущих проводов и пре- 25 образование его в электрический сигнал (2J.
Известный способ осуществляется путем преобразования напряженности индукционного поля в соответствуФ ющее напряжение, сравнением его с эталоном для данной эквидистантной линии, выделением сигнала ошибки как разность этих двух напряжений . Ори» ентацию самоходных машин производят по нулевой эквидистантной линии ин« дукционного поля, которое создается .однонаправленными токами, и выделяют сигнал ошибки как разность после 40 сравнения его с нулевым эталонным напряжением. вому и по величине этого отношения находят положение машины в диапазоне от нуля до половины длины стоячей волны, а при первом сигнале меньше второго определяют отношение пер-! вого сигнала ко второму и по величине этого отношения находят положение машины в диапазоне длины стоячей вол ны от половины до полной ее длины.
Однако ориентация самоходной машины сводится лишь к управлению движением машины по заданной траектории, отсутствует информация о пройденном пути и скорости движения маши ны, что ограничивает возможности диспетчерского и автоматического управления парком самоходных машин.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа ориентации самоходных машин в электромагнитном поле путем определения местоположения и скорости движения машины на маршруте.
Поставленная цель достигается тем, что в токонесущих проводах соз дают стоячую электромагнитную волну, затем одновременно с замером векто-, ра напряженности в одной точке электромагнитного поля производят замер вектора напряженности в другой точке, смещенной относительно первой по направлению движения машины на расстояние, меньшее длины стоячей волны, преобразуют вектором напряженности в электрические сигналы, определяют алгебраическую сумму и от,ношение этих сигналов в двух назван,ных точках вдоль оси движения, анализируют их и, когда сумма сигналов равна нулю, фиксируют узел стоячей волны вдоль оси движения, формируя при этом импульсы, по числу которых дискретно определяют расстояние, пройденное машиной и ее местоположение на маршруте, по частоте следования импульсов определяют среднюю скорость движения и по соотношению величин сигналов определяют положение машины между узлами стоячей волны,а по скорости изменения этого
3 1017180 соо1ношения - текущую скорость дви-. жения.
Кроме того, замеряют абсолютные значения первого и второго по ходу движения сигналов, при первом сигнале больше второго определяют отношение второго сигнала к первому и по величине этого отношения находят положение .машины в диапазоне от нуля до половины длины стоячей волны, а 1р, при первом сигнале меньше второго определяют отношение первого сигнапа ко второму и по величине этого отношения находят положение машины в диапазоне длины стоячей волны от половины до полной ее длины.
На фиг, 1 изображено устройство, с помощью которого реализуется данный способ; на фиг. 2 и 3 - схематическое измерение векторов напряженности электромагнитного поля ориентирующих токонесущих проводов;Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, показанного на фиг ° 1 и состоящего из генератора синусоидальных колебаний 1, ориентирующих проводов 2, чувствительных элементов 3 и 4, преобразователей 5 и 6 компаратора 7, блока 8 определения местонахождения Зр объекта между узлами, реверсивного счетчика 9, блока отображения 10.
Реверсивный счетчик 9 предусмотрен для случая движения машины задним ходом.
Вдоль трассы движения самоходной машины прокладь1вают ориентирующие провода 2, в которых с помощью подключенного к ним генератора сину° 1 соидальных колебаний 1 создают стоячую электромагнитную волну (фиг.2) .
Производят замер вектора напряженнос ти электромагнитного поля в одной точке пространства (названной первой) по х0ду движения машины при помощи чувствительного. элемента 3, преобразуют его в соответствующий электрический сигнал при помощи преобразователя 5 и по этому сигналу ориентируют машину в плоскости, перпендикулярной оси движения. Одновременно с замером в первой точке производят замер во второй точке пространства, смещенной относительно первой на расстояние, меньшее длины сто-, ячей волны Л при помощи чувствительного элемента 4.
Расстояние между точками берется меньше длины стоячей волны, поскольку только при этом условии возможно однозначное определение местоположения узла стоячей волны. Преобразуют этот вектор напряженности в электрический сигнал в преобразователе 6 ° Допустим, что центр самоходной машины находится в точке а (фиг. 2), чувствительные элементы 3 и 4 расположены на равных расстояниях от точки а по продольной оси машины и напряженность электромагнитного поля замеряют в точках в и с, в которых установлены соответственно чувствительные элементы 3 и 4.
Напряженности и соответствующие им преобразованные сигналы имеют значения Us u 0с (фиг. 2). Здесь видно, что эти сигналы имеют противоположные знаки и разную амплитуду .
Алгебраическая сумма этих сигналов отлична от нуля и на выходе компаратора 7 не вырабатывается импульс.:
При дальнейшем движении машина по« падает в точку а (фиг. 2), замер напряженностей рроизводят в точках в и с. В этом случае 0 и U =-U / О,, т . е . это отношение в любой точке между двумя узлами различно. Следовательно, каждой величине P однозначно соответствует точка между двумя узлами, положение машины между узлами определяется как функция этого отношения, т,е. s т(р), тогда текущая скорость машины опре деляется по формуле и (p) ч тех 5 10171 В блоке отображения 10 по информа- 1 ции с реверсивного счетчика 9 и блока 8 определения местоположения объекта между узлами отображается путь пройденный машиной. % C целью пбвышения надежности определения местоположения машины между узлами стоячей волны вычисление отношения сигналов производят TBKpIM образом, чтобы меньший по амплитуде 10 .,сигнал делился на больший, так как при нахождении одного из чувствительных элементов в узле стоячей волны, где напряженность электромагнитного поля равна нулю, наблюдалась 1З I бы неопределенность этого отношения (при делении на нуль). На фиг.3 показан случай, когда центр машины находится в точке d а чувствительные элементы находятся в точке k и 20 m, причем если Ug>U, то деление здесь производят U„ на 01, находят по этому отношению местоположение машины в первой половине стоя80 6 чей волны, т.е. от 0 до Л /2. При дальнейшем движении машина попадает в точку d а чувствительные элементы соответственно в точки k u m 8 этом случае первый по ходу движения сигнал по амплитуде меньше второго, т.е. Ug < U . Вычисляют отношеwe 0 к 0п, и находят положение машины во второй части стоячей волны, т.е. от Л /2 доЛст, Здесь видно, что отношение в обоих случаях имеет одно и то же числовое значение, но каждое соответствует различному положению машины в зависимости от того, какой,из сигналов по амплитуде больше. Предлагаемый способ ориентации самоходных машин в переменном электромагнитном поле токонесущих проводов по сравнению с известными способами позволяет расширить функциональ-. ные возможности управления самоходной машиной 1017180 /ЯраЯпиые Мжащю les Составитель А. Сидоров . Текред К.Коатура . Корректор И. Накаренко, Редактор В. Ковтун ° ВЮЮ ЮЮ ч Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 3416/1 %краж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий l 13635. Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5
