Способ определения отклонения транспортного средства от заданной траектории

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и решает задачу повьшения точности определения отклонения транспортного средства от заданной траектории. По направляющему проводу, уложенному в полу, пропускают переменный ток, а на транспортном средстве устанавливают три пары катушек, которые включают дифференциально . Катушки насаживают на концы магнитомягкого стержня, ось которого перпендикулярна направляющему проводу. Катушки устанавливают на транспортном средстве в плоскости. параллельной плоскости пола, таким образом, что магнитные центры двух пар разнесены на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал - перемещение, а третьяпара устанавливается магнитным центром строго посередине между магнитными центрами первым двух пар катушек. Затем вычисляют перемещение А транспортного средства в направлении, перпендикулярном направляющему проводу по формуле ,/( )J , где М - константа , определяемая из одного контрольного эксперимента; U - индуцируемое напряжение на паре катушек, магнитный центр которой находится строго с U посередине магнитных центров двух других пар катушек; U,j и Uj - индуцируемое напряжение на парах катушек, разнесенных магнитными центрами на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал - перемещение; А - проекция на плоскость пола расстояния от провода до магнитного центра пары катушек, индуцирующих напряжение U, . 3 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G 05 D 1/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001358/24-24 (22) 29. 12 . 85 (46) 23 ° 08, 87. Бюл. N- 31 (72) И. В, Гартман и А. Н, Жуков (53) 62-50(088.8) (56) Заявка ФРГ ¹ 3032541, кл. G 05 D 1/03, 1982, Заявка Франции № 2467434, кл, G 05 D I/03, !983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОТ ЗАДАННОЙ

ТРАЕКТОРИИ (57) Изобретение относится к автома— тическому управлению и решает задачу повышения точности определения отклонения транспортного средства от заданной траектории. По направляющему проводу, уложенному в полу, пропускают переменный ток, а на транспортном средстве устанавливают три пары катушек, которые включают дифференциально, Катушки насаживают на концы магнитомягкого стержня, ось которого перпендикулярна направляющему проводу. Катушки устанавливают на транспортном средстве в плоскости, „„SU„„1332268 А1 параллельной плоскости пола, таким образом, что магнитные центры двух нар разнесены на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал— перемещение, а третья пара устанавливается магнитным центром строго посередине между магнитными центрами первым двух пар катушек. Затем вычисляют перемещение А транспортного средства в направлении, перпендикулярном направляющему проводу по формуле A=M(П,/(U +U Ц, где M — константа, определяемая из одного контрольного эксперимента; U — индуцируемое напряжение на паре катушек, магнитный центр которой находится строго посередине магнитных центров двух других пар катушек; U H Ug — индуцируемое напряжение на парах катушек, разнесенных магнитными центрами на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал — перемещение;

А — проекция на плоскость пола расстояния от провода до магнитного центра пары катушек, индуцирующих напряжение U, . 3 ил, 1332268

Изобретение относится к области

Йвтоматического управления и может быть использовано в системах управления движением безрельсовых транспортных средстн, эксплуатируемых, . в частности, при больших неровностях пола.

Целью изобретения является повышение точности определения отклонения транспортного средства от заданной траектории.

На фиг. 1 представлена схема, поясняющая способ; на фиг,.2 — зависимость величины индуцируемого сигнала

И от перемещения А транспортного средства и высоты h его колебаний; на фиг. 3 — расположение катушек и соответствующие им зависимости величины индуцируемых сигналов И от перемещения А, Способ осущестнляют следующим образом, По направляющему проводу 1, уложенному в полу, пропускают перемен- ный ток, а на транспортном средстве устанавливают три пары катушек 2, которые включают дифференциально, Катушки 2 устанвалинают на концы магнитомягкого стержня 3, ось которого перпендикулярна направляющему проводу, Катушки 2 устанавливают на транспортном средстве в плоскости, параллельной плоскости пола 4, так, что магнитные центры двух пар разне— сены на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал — перемещение, а третья пара устанавливается магнитным центром строго посередине между магнитными центрами первых двух пар катушек. Затем вычисляют перемещение А транспортного средства в направлении, перпендикулярном направляющему проводу, по формуле

Б1

А=M

U,,+U где M константа, определяемая из одного контрольного эксперимента;

U„ — индуцируемое напряжение на паре катушек, магнитный центр которой находится строго посе— редине магнитных центров двух других пар катушек;

U U — индуцируемые напряжения на парах катушек„ разнесенных магнитными центрами на расстояние> меньшее области линейности функции

Г сигнал — перемещение;

А — проекция на плоскость пола расстояния от направляющего провода до

10 магнитного центра катушек, индуцирующих напряжение U„ .

Схема, поясняющая способ> работает следующим образом, По направляющему проводу 1 пропускают переменный электрический ток, Катушки 2 и магнитомягкий стержень 3 образуют единую конструкцию и жестко соединены с транспортным средством, 20 Для характеристики положения транспортного средства необходимо знать отклонение его вдоль оси А, перпендикулярной излучающему проводу и расположенной в плоскости пола, Если

25 катушка 2 соединена в дифференциальную цепь, то существует такое их расположение относительно направляющего провода 1, когда сигнал равен нулю.

З0 Точка а, соответствующая нулевому значению индуцируемого сигнала, образованная пересечением оси стержня

3 с прямой Z, перпендикулярной плоскости пола 4 и проходящей через ось

35 провода 1, является магнитным центром приемника, Принеденное на фиг, 1 расположение элементов приемника обладает тем свойством, что в значительных пре40 делах зависимость величины дифференциального сигнала U от отклонения А носит практически линейный характер, При колебании приемника по высоте h сохраняется линейный характер функции U=f(A), но меняется угол наклона

45 прямых, На фиг, 2 показан характер изменения сигнала U от перемещения А при разных высотах h.

Так как величина Ц характеризуется амплитуцой переменного тока или

50 напряжения, то прямые U=f (А) расположены симметрично относительно оси

0U, Уравнение прямых имеет вид

U = K(h)A; (1)

55 где К(Ь) — тангенс угла наклона, зависящий от высоты. . Как следует из (1 1, для однозначного определения А необходимо ис1332268 (9) U1

А =

ЧК{Ь) (2) (3) 30. И+09

K(h)

13 (5) Б = К,{ п)А, (6) очевидно

К (h) — Y °

K(h) где = const, отсюда

U>

11„+0„

А = М (8) U„= g K{h)A ключить влияние случайного параметра

K(h) . Это достигается получением и анализом сигналов, образуемых дополнительными параметрами катушек, смещенными друг относительно друга вдоль оси А и расположенными в плоскости, параллельной плоскости пола. На фиг. 3 показано расположение пар катушек и соответствующие зависимости 10

U=f(?1). Вторая и третья пары катушек имеют одинаковые характеристики, а их магнитные центры разнесены на расстояние D. При этом D должно быть меньше области линейности функций 15

U< > =f(A). Первая пара катушек 2 рас1 положена своим магнитным центром строго посередине между центрами второй и третьей пар катушек, Область линейности первой пары катушек долж- 20 на быть меньше области линейности второй и третьей пар катушек. Выберем за начало координат точку О, совпадающую с центром направляющего привода l (фиг, 3). Тогда уравнение пря- 25 мой g запишется

U =K(h)A + Ь, прямой g

U = -K(h)A + b.

Из фиг ° 3 видно, что

b=-- — —. к(?) в (4)

Подставив (4) в (2) и (3) и сложив их, получим

Таким образом, влияние высоты может быть просто учтено определением суммы двух сигналов с ?1оследующим делением суммы на константу D.

Для определения абсолютной величины отклонения А используют показания первой пары катушек, Из фиг, 3 видно, что учитывая (5), получают окончательно

U D .A = — — -- — — —— (10) й,+ )

Приняв — за константу М

У

В

U,М

A = — - —. (1I)

U +U

2 3

Так как в формулу (6) не входит

K(h), то колебания транспортного средства по высоте не сказываются на точности измерения величины поперечного отклонения А.

Константа И находится из одного градуировочного измерения при известных А, U,, П и U 2 формула изобретения

Способ определения отклонения транспортного средства от заданной траектории, заключающийся в пропускании переменного электрического тока по направляющему проводу, получении первого и второго напряжений за счет взаимодействия с .электромагнитным полем направляющего провода двух пар катушек, установленных на транспортном средстве на некотором расстоянии друг от друга и от продольной оси транспортного средства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения отклонения, формируют третье дополнительное напряжение за счет взаимодействия с электромагнитным полем направляющего провода третьей пары катушек, установленной как и первые две пары катушек на магнитомягком. стержне, ось которого перперпендикулярна направляющему проводу и параллельна горизонтальной плоскости, с магнитным центром, расположенным посередине между разнесенными на расстояние, меньшее области линейности функции сигнал — перемещение, магHHTHbIMH центрами первых двух пар катушек, а отклонение транспортного средства от оси направляющего провода определяют по формуле

1332268 где М вЂ” константа, определяемая экспериментально;

U — дифференциальное напряжение третьей пары катушек; дифференциальное напряжение второй пары катушек;

U> — дифференциальное напряжение первой пары катушек, 1332268

Составитель Л, Цаллагова

Редактор И, Николайчук Техред И.Попович. Корректор Л. Бескид

Заказ 3830/42 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4