Способ местоопределения тракторного агрегата и устройство для осуществления



Способ местоопределения тракторного агрегата и устройство для осуществления
Способ местоопределения тракторного агрегата и устройство для осуществления

 


Владельцы патента RU 2607337:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет (RU)

Группа изобретений относится к автоматическому управлению трактором для контурной вспашки. Способ местоопределения тракторного агрегата заключается в том, что измеряют величину напряженности магнитного поля, сравнивают измеренное значение с компенсационным и формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых значений. Значение компенсационного сигнала формируют путем определения напряженности магнитного поля в точке требуемого нахождения тракторного агрегата по параметрам источника магнитного поля и расстояния между тракторным агрегатом и поворотной полосой. Устройство для формирования сигнала траекторного рассогласования содержит индукционный преобразователь, датчик пути, вычислитель и схему сравнения. Датчик пути выдает вычислителю расстояние от поворотной полосы до текущего места нахождения тракторного агрегата. Вычислитель определяет значение напряженности на требуемом удалении от источника магнитного поля. Технический результат заключается в повышении точности автоматического вождения тракторного вождения по требуемой траектории в переменном магнитом поле. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к автоматизации вождения сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов (МТА) и может найти применение при создании автоматических тракторов-роботов.

Автоматизация мобильных процессов растениеводства на уровне, обеспечивающем выполнение полевых работ без человека на тракторе, требует прежде всего автоматизации управления траекторией движения трактора, поэтому и требуется определять его местоопределение в поле с погрешностью не более сотых долей метра. Одним из перспективных направлений для решения этой проблемы является использование магнитной индукции.

Известен индукционный амплитудно-компенсационный способ определения места нахождения тракторных агрегатов относительно эквидистантных линий удаленного токоведущего провода (Гельфенбей С.П. Терранавигация. - М.: Колос, 1981, стр. 102-103), согласно которому сигнал траекторного рассогласования формируется по величине отклонения измеренного значения напряженности от некоторого постоянного значения.

Недостатком существующего способа является несовпадение эквидистантных линий с требуемой траекторией движения МТА, что приводит к нарушению слитности смежных проходов МТА.

Известно также устройство для местоопределения тракторных агрегатов (а.с. СССР №312560 «Чувствительный элемент для систем автоматического направления движения самоходных машин по эквидистантным линиям относительно токонесущего провода»), содержащее индукционный датчик, сигнальный усилитель, усилитель с автоматической регулировкой компенсационного напряжения, схему сравнения выходных напряжений сигнального усилителя и усилителя компенсационного напряжения, формирующую сигнал траекторного рассогласования.

Недостатком известного устройства является низкая точность. Так как сигнальное и компенсационное напряжения сохраняются постоянными по всей длине гона, то в действительности вождение тракторных агрегатов осуществляется по равносигнальным линиям (РСЛ) магнитного поля, которые не параллельны проводу. В частности, вблизи края провода расстояние между проводом и РСЛ снижается в два раза по сравнению с расстоянием вдали от края длинного провода (А. Калюжный. Анализ дальномерных методов индукционной сельхознавигации//Электронный ресурс: http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/755. Вестник науки Сибири, №3 (9), 2013, стр. 119, табл. 3).

Известен также способ (а.с. СССР №751343) и устройство (а.с. СССР №791282) определения местоположения МТА относительно удаленного токонесущего провода, согласно которым компенсационное напряжение формируют посредством его запоминания во время предыдущего прохода по смежной траектории. Эти способ и устройство являются прототипами предлагаемого изобретения.

Недостатком прототипов является зависимость компенсационного напряжения от траектории предыдущего прохода, что вызывает постепенное накопление ошибок траекторного управления и недопустимое искривление траектории.

Технической задачей изобретения является повышение точности автоматического вождения МТА по требуемой траектории в переменном магнитном поле удаленного токонесущего проводника.

Согласно изобретению эта цель достигается определением величины компенсационного сигнала в требуемом месте нахождения тракторного агрегата.

Напряженность магнитного поля в любой точке можно определить с высокой степенью точности по известным размерам источника магнитного поля, току и координатам точки, в которой агрегат находится или должен находиться. Расчетная формула учитывает конечные размеры источника магнитного поля, поэтому вычисленное значение компенсационного сигнала зависит только от координат точки вычисления и не зависит ни от расстояния до конца участка (поворотной полосы), ни от траектории предыдущего прохода.

Предлагаемый способ может быть реализован устройством, структурная схема которого представлена на фигуре, где: 1 - индукционный преобразователь напряженности магнитного поля в сигнальное напряжение, 2 - датчик пути, 3 - вычислитель компенсационного напряжения, 4 - схема сравнения компенсационного и сигнального напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно, перед началом работы, в вычислитель 3 вводят исходные данные: параметры источника магнитного поля, ширину захвата тракторного агрегата, способ движения тракторного агрегата по участку (загонный, челночный) и др.

Датчик пути 2 обнуляется в момент входа агрегата в гон и затем выдает в вычислитель значение расстояния от поворотной полосы до места фактического нахождения индукционного преобразователя 1. Вычислитель 3 по этому расстоянию и введенным данным с высокой точностью вычисляет значение напряженности на требуемом удалении от источника магнитного поля. Это значение в виде компенсационного напряжения поступает на один из входов схемы сравнения 4, на второй вход которой поступает сигнальное напряжение преобразователя 1. Разность сравниваемых значений однозначно определяет величину отклонения фактического положения преобразователя 1 от требуемого и поступает на выход устройства как сигнал траекторного рассогласования δ.

Достоинством устройства является независимость сигнала траекторного рассогласования от траектории предыдущего прохода трактора, что исключает наполнение ошибок траекторного управления и повышает слитность смежных проходов МТА.

1. Способ местоопределения тракторного агрегата в переменном магнитном поле удаленного источника, согласно которому измеряют величину напряженности магнитного поля, сравнивают измеренное значение с компенсационным и формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых значений, отличающийся тем, что значение компенсационного сигнала формируют путем определения напряженности магнитного поля в точке требуемого нахождения тракторного агрегата по параметрам источника магнитного поля и расстоянию между тракторным агрегатом и поворотной полосой.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, состоящее из индукционного преобразователя, датчика пути, вычислителя и схемы сравнения, при этом датчик пути выдает в вычислитель расстояние от поворотной полосы до фактического места нахождения индукционного преобразователя, вычислитель определяет значение напряженности на требуемом удалении от источника магнитного поля, это значение поступает на один из входов схемы сравнения, на второй вход которой поступает сигнальное напряжение преобразователя, разность сравниваемых значений определяет величину отклонения фактического положения преобразователя от требуемого.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу и системе проведения испытаний беспилотной авиационной системы (БАС), а также испытательной системе для БАС с внешней подвеской.
Изобретение относится к управлению движением стыкуемых космических аппаратов (КА). Способ обеспечивает касание активного (АК) и пассивного (ПА) КА с требуемыми значениями скорости, для чего регулируют скорость причаливания в зависимости от дальности.

Группа изобретений относится к способу и устройствам ориентации транспортных средств по лазерному лучу. Для ориентации транспортного средства направляют лазерный луч в сторону транспортного средства параллельно или под небольшим углом к траектории его движения, формируют линейную поляризацию излучения, устанавливают положение плоскости поляризации перпендикулярно плоскости, проходящей через лазерный луч и траекторию движения, определяют отклонение от заданной траектории движения.

Группа изобретений относится к способу и системе стабилизации углового положения беспилотного летательного аппарата. Для формирования нелинейного адаптивного цифроаналогового сигнала стабилизации углового положения задают и измеряют цифровой сигнал углового положения, измеряют аналоговый сигнал угловой скорости, формируют цифровой сигнал рассогласования и преобразуют его в аналоговый, измеряют сигнал скоростного напора, формируют ограничения сигнала запаздывания в адаптивной функции и заданного сигнала углового положения в адаптивной функции в зависимости от сигнала скоростного напора, формируют сигнал рассогласования, как разность между сформированными ограниченными сигналами, формируют выходной сигнал определенным образом.

Группа изобретений относится к способу управления самолетом, способу для обозначения потенциального состояния сваливания, системе управления сваливанием. Для управления самолетом идентифицируют угол атаки, коэффициент подъемной силы, воздушную скорость аварийного оповещения для самолета определенным образом.

Группа изобретений относится к способу и устройству формирования сигнала угловой стабилизации по крену летательного аппарата. Для формирования сигнала угловой стабилизации по крену измеряют текущий сигнал углового положения летательного аппарата, сигнал угловой скорости и углового положения элеронов, формируют сигналы оценок динамических параметров, формируют выходной сигнал определенным образом с учетом дополнительно сформированного определенным образом сигнала оценки внешнего возмущения.

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система датчиков цистерны содержит акселерометр для определения ориентации люка, датчик положения для определения глобального местоположения цистерны и блок обработки данных с модулем события.

Изобретение относится к способу адаптивного управления самолетом по крену. Для адаптивного управления самолетом по крену оценивают текущие аэродинамические параметры поперечного движения самолета, формируют сигналы управления, отслеживают изменения количества и расположения внешних подвесок, сравнивают их с исходным расположением, вычисляют осевые и центробежные моменты инерции самолета, корректируют команды управления самолетом.

Изобретение относится к области приборостроения. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют измерение номинальных угловых скоростей по каждой измерительной оси посредством датчиков угловых скоростей и выдачу полученных параметров в виде аналоговых сигналов, при этом измерение номинальных угловых скоростей осуществляют посредством датчиков угловых скоростей, обеспечивающих формирование выходной информации в оцифрованном виде, затем осуществляют обработку полученной информации с использованием заданных коэффициентов для каждой измерительной оси, которые определяются как отношение заданного номинального выходного напряжения к заданной номинальной угловой скорости, а затем преобразуют полученные данные в аналоговые сигналы, представляющие собой одинаковые величины номинального напряжения для всех измерительных осей.

Интеллектуальная система поддержки экипажа содержит датчики состояния двигателей, топливной системы, гидросистемы, системы электроснабжения, системы выпуска шасси и торможения, противообледенительной системы, противопожарной системы, системы воздушных сигналов, спутниковую навигационную систему, инерциальную навигационную систему, радиовысотомер, приборную систему посадки, систему штурвального управления, систему сбора бортовой информации, систему отображения информации, блок распознавания аварийных ситуаций, систему контроля разбега, систему предупреждения об опасной близости земли, систему предупреждения о выходе на опасные значения угла атаки и перегрузки, систему контроля захода на посадку и посадки, систему предупреждения о попадании в сдвиг ветра, систему выбора режима торможения с возможностью определения прогнозируемого тормозного пути.

Изобретение относится к области магнитной защиты надводных или подводных объектов. Измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде выполняют не менее чем в двух его различных фиксированных положениях относительно стенда.

Изобретение относится к управлению временем переключения устройства, включающего в себя магнитную цепь и по меньшей мере одну проводящую обмотку. Способ управления временем переключения устройства, содержащего магнитную цепь (1) и по меньшей мере одну проводящую обмотку (2), отличающийся тем, что содержит этапы, на которых получают по меньшей мере один результат измерения магнитного поля, создаваемого остаточным потоком в упомянутой магнитной цепи (1), с помощью по меньшей мере одного датчика (10а, 10b, 10с) магнитного поля, установленного в непосредственной близости к магнитной цепи (1); обрабатывают полученные результаты измерений магнитного поля для того, чтобы вывести из них остаточный поток в магнитной цепи (1), по остаточному потоку определяют оптимальное время переключения для подачи питания в устройство; причем все упомянутые этапы выполняют после отключения устройства.

Изобретение относится к геофизике. Сущность: система датчиков электрического и магнитного поля для измерения магнитотеллурического поля Земли состоит из двух пар заглубленных электродов с единой базой L.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой двухпроводной дифференциальный магнитоимпедансный датчик. Датчик содержит два магнитоимпедансных детектора, изготовленных по бескаркасной намоточной технологии, т.е.

Изобретение относится к средствам информирования и ориентации инвалидов по зрению при их передвижении по городской территории. Способ состоит в размещении на стационарных объектах стационарных радиоинформаторов и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, автоматической передаче носимым абонентским устройством в радиоэфир сигнала запроса, по получении которого каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, передает в радиоэфир ответ, содержащий его персональные данные, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, который по получении этого сигнала запроса передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений.

Изобретение относится к средствам для ориентации инвалидов по зрению. Способ информирования инвалидов о прибывающих на остановку транспортных средствах общего пользования состоит в размещении на транспортных средствах общего пользования радиомодулей, пультов водителей и звукоизлучателей и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, при этом абонентское устройство инвалида автоматически передает в радиоэфир сигнал запроса, после чего радиомодуль каждого транспортного средства, находящегося в данный момент в зоне действия абонентского устройства, по получении сигнала запроса передает в радиоэфир ответ на полученный сигнал запроса, абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех радиомодулей, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации радиомодулю транспортного средства, который по получении этого сигнала запроса на передачу информации передает в радиоэфир сообщение о транспортном средстве, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого радиомодуля информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений, затем радиомодуль выбранного инвалидом транспортного средства передает на пульт водителя сигнал для водителя и подает команду на установленный на транспортном средстве звукоизлучатель, который воспроизводит звуковой сигнал ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к открытой двери транспортного средства.

Изобретение предназначено для исследования структуры аксиально-симметричных магнитных полей. Устройство конструктивно представляет собой серию коаксиальных измерительных катушек, расположенных на малом расстоянии друг от друга.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ получения изображений в растровой электронной микроскопии. Суть изобретения состоит в сегментации магнитного контраста микрообъектов путем исключения из полного РЭМ-изображения во вторичных электронах вклада, обусловленного топографическим контрастом.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой сверхчувствительный интеллектуальный магнитометрический датчик (МИ датчик) с расширенным диапазоном рабочих температур области.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магнитной навигации, в частности, для определения углов пространственной ориентации летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способам определения траектории криволинейного движения транспортных средств, в частности тракторов, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований машинно-тракторных агрегатов (МТА) при выполнении полевых работ.
Наверх