Устройство для управления движением транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления движением в обоих направлениях по одному и тому же маршруту колесных безрельсовых транспортных средств или транспортных роботов с индуктивным распознаванием маршрута движения.. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения комбинаций управляемых движений и повышение точности управления движением заднего хода. Дл достижения цели в устройство введены программатор режимов движения, подключенный к выходу компаратора, обнаруживаннцего nymctju изменения направления движения - петли индикации. Введен коммутатор с перестраиваемыми коэффициентами измерительных каналов индуктивного распознавания маршрута, управляемый программатором режима движения. В зависимости от режима движения вперед или задним ходом блок управления движением с переменной структурой получает непрерывную информацию о состоянии транспортного (Л средства относительно маршрутного кабеля по всем координатам, причем с: с выходов индуктивных измерительных каналов с требуемыми коэффициентами и знаками, учитывающими изменение ° динамических свойств транспортного ю . средства при изменении направления о:) движения. 2 з.,п. ф-лы, 2 ил. ю ел СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (gg 4 С 05 Р 1/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ увеличения комбинаций управляемых движений и повышение точности управления движением заднего хода. ДлФ достижения цели в устройство введены программатор режимов движения, подключенный к выходу компаратора, обнаруживающего пункты изменения направления движения - петли индикации.

Введен коммутатор с перестраиваемыми, коэффициентами йзмерительных каналов индуктивного распознавания маршрута, управляемый программатором режима движения. В зависимости от режима движения вперед или задним ходом блок управления движением с переменной структурой получает непрерывную информацию о состоянии транспортного средства относительно маршрутного кабеля по всем координатам, причем с выходов индуктивных измерительных каналов с требуемыми коэффициентами и знаками, учитывающими изменение динамических свойств транспортного .средства при изменении направления движения. 2 з.,п. ф-лы, 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3? 43815/24-24 (22) 17,05 ° 85 (46) 07. 10. 86. Бюл. 11:. 37 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им.И.В.Ломоносова (72) В,П.Драгаев, Л.П.Драгаева и 10.В.„Погирный (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 471872, кл. А 01 В 69/04, 1975.

Патент Японии У 49-1825, кл. В 66 F 9/06,,опублик, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического управления движением в обоих направлейиях по одному и тому же маршруту колесных безрельсовых транспортных средств или транспортных роботов с индуктивным распознаванием маршрута движения.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет

„„SU„„1262458 А 1

126245

Изобретение относится к автомати" ческому управлению движением в обоих направлениях колесных безрельсовых транспортных средств с индуктивным распознаванием предписанного маршрута движения и его определенных участков, задаваемых токонесущим кабелем и образованными из него петлямч.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет увеличения комбинаций управляемых движений и повышение точности управления движением задним ходом.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для управления движением

15 транспортного средства в обоих направлениях; на фиг.2 — электрическая схема программатора режимов движения и управляемого коммутатора.

Устройство (фиг.1) содержит токо20 несущий (маршрутный) кабель 1 и образованные из него петли 2, по который протекает переменный ток определенной частоты (например, 5 кГц), для задания транспортному средству 3 маршрута движения и пунктов, где необходимо изменить направление движения на обратное согласно требуемой технологии транспортного процесса.

На корпусе транспортного средства 3 симметрично его продольной оси спереди и сзади закреплены две пары чувствительно-преобразующих элементов 4 и 5, каждый из которых содержит индуктивную катушку, настроен- 35 с. ную в резонанс на частоту тока в кабеле, усилитель переменного тока и амплитудно-фазовый детектор (содержание элементов 4 и 5 на фиг.1 не показано), выделяющих соответствен- 40 но положительные и отрицательные амплитуды полезных сигналов передних и задних элементов -U, +U, и

Е У Е Э

-Ugx +U и подключенных к входам соответствукицих сумматоров б и 7. 45

Причем, левый передний чувствительнопреобразующий элемент 4.и амплитуднофазовый детектор 8 выделяют кроме отрицательной амплитуды полезного сигнала и положительную +БЕ, его выход 50

1 и выход правого чувствительно-преобразующего элемента 4 подсоединены к входам сумматора 9, а выход последнего через компаратор 10 подсоединен к входу программатора 11 режимов движения.

Выходы сумматоров 6 и 7 подсоединены к; одним входам управляемого

8 2 коммутатора 12 с перестраиваемыми коэффициентами, а его другой вход подсоединен к выходу программатора 11 режимов движения, два состояния которого характеризуются знакопеременным сигналом, причем +Б у соответстг

11 вует режиму Движение вперед", а

-UqB — Режиму "Движение задним ходом". Одновременно выход программатора 11 режимов движения подключен к входу блока 13 управления электродвигателями ведущих неуправляемых колес.

Управляемый коммутатор 12 с перестраиваемыми коэффициентами содержит блоки 14 и 15 умножения и переключатель 16, который в присутствии сигнала +U>$, выходы сумматоров 6 и 7 через коэффициенты блоков 14, измене -Е и Uå -е В K

) Е1- 2 Е1-Е2 1 раз, подсоединяет к неинвертирующему и инвертирующему входам сумматора 17, а в присутствии сигнала выходы этих же сумматоров 6 и 7

Я через коэффициенты блоков 15, изменяющие эти же сигналы в К раза, / подсоединяют соответственйо наоборот к инвертирующему и неинвертирующему входам того же сумматора 17, выход последнего подсоединен к входу дифференциатора 18.;

Первый выход управляемого коммутатора 12 с перестраиваемыми коэффициентами, а также выходы сумматора 17 и дифференциатора 18 подключены к соответствующим входам блока 19 управления исполнительным механизмом

20 управляемых колес (с переменной структурой), исполнительный механизм 20 оснащен потенциометрическим датчиком 21 угла поворота управля( емых колес и тахогенератором 22, выходы последних подключены к другим соответствующим входам блока 19 управления.

Программатор 11 режимов движения содержит (фиг.2) счетчик-дешифратор 23 (собранный на серийных микросхемах

К155ИЕ7 и К155ИД3), вход которого подключен к выходу компаратора 10„ а его п выходов через и тумблеров задатчика 24 режимов подключены к и входам элемента ИЛИ 25 (микросхемы К155 ЛЛ1). Выход последнего подсоединен к инвертирующему входу операционного усилителя 26 без обратной связи, на неинвертирующий вход которого поступает положительное опорное напряжение с источника опорного

3 12624 сигнала, по величине большее, чем положительное напряжение логического нуля, и меньшее, чем положительное, напряжение логической единицы. Выход усилителя 26 является выходом про- 5 грамматора 11 режимов давления.

Блоки 14 и 15 умножения с перестраиваемыми коэффициентами управляемого коммутатора 12 реализованы на переменных резисторах делителей

27-30 напряжения с переменными коэффициентами деления, а его переключатель 16 — на полевых транзисторах

31-34 разной проводимости, образующих соответственно первый, второй и 13 третий, четвертый ключи, и диодах 35-38.

Устройство работает следующим образом.

Вдоль маршрутного кабеля 1 транспортное средство 3 начинает свое дви-20 жение в режиме "Движение вперед".

При отклонении движущегося вперед транспортного средства 3 от маршрутного кабеля 1 в передних и задних чувствительно-преобразующих элементах 4 и 5 выделяются напряжения разных знаков наведенных ЭДС, которые поступают на соответствующие входы сумматоров 6 и 7, формирующих сигналы разности, пропорциональные линей- 30 ным отклонениям соответственно передней и задней точек продольной оси транспортного средства 3 от кабеля

1, U =Ke U+,»-КЕ. Од 1 Е2 ! новременно на входы сумматоры 9 по- 35 ступают напряжения одинаковых знаков наведенных ЭДС передних чувствительно-преобразующих элементов 4, а на его выходе формируется напряжение суммы сигналов U E +, величина ко- 4о

1 2 торой недостаточна для срабатывания компаратора 10, когда транспортное средство 3 движется вдоль маршрутного кабеля 1. Тогда на выходе компаратора 10 и соответственно на .входе программатора 11 режимов движения отсутствует сигнал индикации петли 2, т.е. П„„ = О.

В этом случае программатор 11

У режимов движения управляет коммута- SO тором с перестраиваемыми коэффициентами 12 следующим образом.

Так как на вход счетчика-дешифратора 23 (фиг.2) еще не поступил сигнал индикации петли 2, то процесс у счета еще не начался, и, следовательно, на его первом выходе, а тем более и на всех последующих, присут58 ствуют сигналы логического нуля.

Тогда на инвертирующий вход операционного усилителя 26 поступает положительное напряжение логического нуля, которое ro величине меньше положительного опорного напряжения. На выходе усилителя 26 без обратной связи сохраняется сигнал +U, котоq6 рый поступает на вход блока 3 управ.— ления электродвигателями ведущих не-, управляемых колес и не меняет их вращение и на вход управляемого коммутатора 12 с перестраиваемыми коэффициентами, а именно на диоды 35-38.

При этом на затворах транзисторов 31 и 32 образуются нулевые (отпирающие) потенциалы, а на затворах 33 и 34 — положительные потенциалы, которые запирают" последние, В резуль- . тате, сигнал U . = КЕ проходит

2 l переменный резистор 27, изменяется в

К раз и через первый ключ 31 поступает на неинвертирующий вход операционного сумматора 17, а сигнал

Uz» » = KE проходит переменный ре1 2 зистор 29, также изменяется в К раз и через второй .ключ 32 поступает на инвертирующий вход того же сумматоph 17.

Следовательно, сигналы с выходов сумматоров 6 и 7 (фиг.1) проходят блок 14 умножения с требуемыми коэффициентами и через нормально закрытые контакты переключателя 16 поступают на входы сумматора 17, на выходе которого формируется сигнал углового отклонения U@ продольной оси транспортного средства 3 от кабеля 1, пропорциональный (при малых измене ниях аргумента) разности линейных отклонений передней и задней точек продольной оси U< = К,(E Е ), который дифференцируется дифференциатором !8.

При этом на соответствующие входы блока 19 управления непрерывно поступает чнформация о состоянии транспортного средства 3, движущегося вперед.вдоль маршрутного кабеля 1, по линейному отклонению передней точки продольной оси К,F, угловому отклонению продольной оси К, (Е, — с ) и скорости изменения углового отклоHemm К,а(Е,- F )/dt.

На вйходе блока 19 управления формируется управляющий сигнал, который воздействует на исполнительный механизм 20 управляемых колес. В результате состояние транспортного

S 1262458 Ф средства относительно кабеля дополняется непрерывной информацией по углу поворота управляемых колес и по скорости изменения этого угла, измеряемые потенциомерическим датчиком 5

21 и тахогенератором 22, которая также поступает на соответствующие входы блока 19 управления.

Когда. движущееся вперед транспортное средство 3 въедет в петлю 2 индикации с усиленным в центральной части электромагнитным полем величины напряжений+У, -U и U< чувствитель т но-преобразующих элементов 4 резко возрастут. При этом разностный сигнал на выходе сумматора 6 не изменяется, а на выходе сумматора 9 сигнал суммы резко возрастает до величины срабатывания компаратора 10. На выходе последнего формируется сигнал индикации петли U„, который поступает на вход программатора 11 режимов движения,а именно на вход счетчикадешифратора 23 (фиг.2), и на его первом выходе появляется сигнал счета в виде положительного напряжения логической единицы.

Если первый тумблер задатчика 24 режимов будет в разомкнутом состоянии что соответствует заданию двигаться 30 дальше в режиме Движение вперед", то сигнал логической единицы не поступает на первый вход элемента ИЛИ 25, Следовательно, его состояние не изменяется и соответственно не изменя- у ется состояние программатора, 11 режимов движения, управляемого коммутатора 12 и блока 13 управления электродвигателями ведущих колес.

Если первый тумблер задатчика 24 40 режимов будет замкнут, что соответствует заданию в этой петле изменить направление движения и далее двигаться в режиме Движение задним ходом", то сигнал-логической единицы через 5 замкнутый первый тумблер задатчика режимов 24 поступает на первый вход элемента ИЛИ 25 и изменяет его состояние. При этом сигнал логической единицы с выхода элемента ИЛИ 25 50 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 26, И, так как опорное напряжение меньше.напряжения логической единицы, на выходе операционного усилителя 26 формирует-55 ся сигнал -U g. который поступает одновременно на вход блока 13 управления электродвигателями ведущих неуправляемых колес и изменяет их вращение на противоположное и на соответствующий вход управляемого коммутатора 12 с перестраиваемыми коэффициентами, а именно на диоды 35-38.

Тогда на затворах транзисторов 33 и 34 образуются "отпирающие" потенциалы, а на затворах транзисторов

31 и 32 — "запирающие", Так как состояние транзисторов 33 и 34 изменяет коэффициенты деления делителей 27-30 напряжения — сигнал U „. = KE, про2 ходит часть переменного резистора 27, изменяется в К раза и через третий ключ 33 поступает на инвертирующий вход сумматора 17 а .сигнал U " < =

Э

=K F проходит часть переменного рези2 стора 29, также изменяется в К раза и через четвертый ключ 34 поступает на неинвертирующий вход того же сумматора.

Следовательно, сигналы с выходов сумматоров 6 и 7 (фиг.1) проходят блоки 15 умножения с требуемыми коэффициентами и через нормально от- . крытые контакты переключателя 16 поступают на входы сумматора 17, на выходе которого формируется сигнал

U = К (à — Е„), поступающий на вход дифференциатора 18.

При этом на соответствующие входы блока 19 управления непрерывно поступает информация о состоянии транспортного средства 3, движущегося назад вдоль маршрутного кабеля 1, с требуемыми коэффициентами и знаками, а именно К Е К (g — Е„) и 2 2 я

Kzd(< -F, ) /dt, которая дополняется в процессе автоматического управления движением сигналами угла поворота управляемых колес и скоростью изменения этого угла.

В соответствии с заданным логическим законом управления блок 19 управления устраняет с требуемой точностью любые изменения в состоянии транспортного средства, движущегося как вперед, так и задним ходом вдоль маршрутного кабеля, возникающие в результате внешних и параметрических возмущений: изменения скорости движения, положения центра масс в режиме движения вперед и задним ходом, износ шИн и изменения положения колесных осей в режиме вперед и задним ходом, неровностей дороги и другие.

1262458

50

Транспортное средство 3 автоматически двигается зданим ходом по тому же маршрутному кабелю 1 до следующей петли 2. Если второй тумблер задатчика 24 режима будет также в замкнутом состоянии, то сигнал логической единицы, соответствующий счету второй петли, появляется на втором выходе счетчика-дешифратора 23, а на его первом и всех после- 10 дующих после второго выхода будут сигналы логического нуля ° Через второй замкнутый тумблер задатчика 24 сигнал логической единицы поступает на второй вход элемента ИЛИ 25, а 15 на его первом и всех последующих после второго входах будут логические нули. На выходе элемента 25 снова будет напряжение логической единицы и, следовательно, на выходе операционного усилителя 26 сохраняется сигнал и транспортное средство 3 двигается задним ходом до такой петли 2, счет которой совпадает с разомкнутым состоянием соответст- 25 вующего тумблера задатчика 24 режима. Происходит смена сигнала на +U 6. и, следовательно, смена режима "Движение задним ходом1 на режим Движение вперед".

Программатор режима движения позволяет программировать транспортный процесс с любой петли и, следовательно, запускать автоматическое транспортное средство с любого участка маршрута. Использование различных сочетаний движений в обоих направлениях, автоматически управляемых с высокой точностью, удовлетворяет широкому разнообразию условий вы- 40 полнения межцеховых и внутрицеховых перемещений грузов.

Формула из обр ет ения

1. Устройство для управления движением транспортного средства, .содержащее размещенные вдоль маршрута движения токонесущий кабель и образованные из него в местах контроля петли с повышенным электромагнитным полем, а на транспортном средст,ве — блок управления электродвигателями ведущих неуправляемых колес и блок управления исполнительным ме ханизмом управляемых колес, подключенный соответствующими входами к выходам тахогенератора, датчика угла поворота управляемых колес, дифференциатора и первого сумматора, выход которого соединен с входом дифференциатора, а также две пары чувствительно-преобразующих элементов, размещенные спереди и сзади транспортного средства и симметрично его продольной оси, причем выходы одной пары чувствительно-преобразующих элементов связаны с соответствующими входами второго сумматора, а одни выходы другой пары — с соответствующими входами третьего сумматора, последовательно соединенные четвертый сумматор и компаратор, выход правого переднего чувствительно-преобразующего элемента подключен к первому входу четвертого сумматора, второй вход которого связан с выходом амплитудно-фазового детектора, подключенного входом к другому выходу левого переднего чувствительно-преобразующего элемента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения комбинаций управляемых движений и повышения точности управления движением задним ходом, оно содержит последовательно соединенные программатор режимов движения и управляемый коммутатор, второй и третий входы которого под— ключены к выходам второго и третьего сумматоров соответственно, первый вход — к входу блока управления электр двигателями ведущих неуправляемых колес, первый выход — к первому в:;оду первого сумматора, а второй выход — к второму входу первого сумматора и соответствующему входу блока управления исполнительным механизмом управляемых колес.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляемый коммутатор содержит блоки умножения и переключатель, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к выходам соответствующих блоков умножения, управляющий вход — к первому входу коммутатора, а выходы — к первому и второму выходам коммутатора соответственно, первый вход которого связан с входами первого и второго блоков умножения, а второй вход — с входами третьего и четвертого блоков умножения.

3, Устройство по п.1, о т л H— ч а ю щ е е с я тем, что програм-,матор режимов движения содержит последовательно соединенные счетчикдешифратор, задатчик режимов и эле мент ИЛИ, а также усилитель, инвер<262458 1О. тирующий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, иеинвертирующий вход — к источнику опорного сигнала, а выход - к выходу программатора, вход которого свяэан с входом счетчика-дешифратора.

1262458

Составитель Л.Паллагова

Техред П.олейник

Корректор E,Pîøêî

Редактор Г.Волкова

Подписное

Тирам 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 542Ь/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул, Проектная