Устройство для регистрации траектории движения наземного транспортного средства

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 478186(Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17.04.73 (21) 1909499/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.07.75.Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 29.07.75

Z. (51) М. Кл.

G 01с 21/06

С- Olc 5/О©

С- 01ттт 17/00

Государственный квинтет

Совета Мнннстроа СССР по делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 528 53:629..113(088.8) А. А. Юрчевский, В. P. Магдесян, А. С. Паршин, В. У, Хренов и В. Н. Янин (72) Авторы изобретения

Московский автомобильн -дорожный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ

НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Известны устройства для регистрации траектории движения наземного транспорт ного средства, содержащие гироскопический датчик курса и датчик увода с сельсинными чувствительными элементами, датчик скоро б сти, усилители, интегратор и индикаторный прибор.

Недостатками известных устройств являются недостаточная надежность и точность регистрации, а также значительное запаз- 10 дывание в регистрации при движении на кривых резкопеременного радиуса.

Устройство согласно данному изобрете- . нию устраняет указанные недостатки бл ьгодаря тому, что оно снабжено гироскопи- 1б ческим датчиком перекоса ведущей оси, корректирующими трансформаторами, интег рирующими двигателями, потенциометрами, выпрямителем, фильтром и модулятором, при этом статорная обмотка сельсина дат» 20 чика перекоса соединена со статорной обмоткой сельсина датчика увода, присоединенного своей роторной обмоткой к датчику скорости через последовать ьно соединенные выпрямитель, фильтр и модулятор, а роторная обмотка датчика соединена с роторной обмоткой датчика курса, соединенного своей статорной обмоткой с корректирующими трансформаторами, подключенными к входам усилителей привода интегрирующих двигателей, механически связанных с потенциометрами, присоединенными к индикаторному прибору.

На чертеже изображена схема устройства для регистрации.

Регистратор траектории движения автомобиля содержит установленный в кузове автомобиля 1 гироскопический датчик курса 2 с сельсинным чувствительным элементом 3. Ротор 4 сельсина 3 механически связан с курсовой рамкой датчика 2 и электрически связан с ротором 5 сельсина

6. Сельсин 6 является чувствительным элементом гироскопического датчика 7 угла перекоса ведущей оси автомобиля. Этот датчик устанавливается непосредственно на ведущей оси. Под ведущей осью устанавливается датчик угла увода. Этот датчик состоит из сельсина 8 со статорной обмоткой

9 и ротора 10. Привод ротора 10 осущс.-478186 ствляется от оси 11, на которой укреплено вильчатое дышло 12. В дышле 12 уста1 новлено колесо 13, контактирующее с дорогой, а с осью 14 колеса 13 связан ротор датчика скорости 15 (тахогенератора 5 переменного тока).

Трехфазная обмотка тахогенератора 15 присоединена к выпрямителю 16. Выход от выпрямителя связан с фильтром 17,а фйпьтр в свою очередь подключен к входу модулято- 10

15 30

40 соединены между собои. Таким образом, напряжение возбуждения статориой обмотки

60 19 сельсина 6 зависит от напряжения возра 18. Статорная обмотка 9 сельсина 8 со единена с статорной обмоткой 19 сельсина

6. Роторная обмотка 5 сельсина 6 соединена с роторной обмоткой 4 сельсина 3.

СФаторная трехфазная обмотка 20 сельсина

3 .соединена с трансформаторами 21 и 22.

Два конца трехфазной обмотки 2 соединены с началом и ко!щом первичной обмотки

23 трансформатора 21. Оставшийся конец трехфазной обмотки 20 присоединен к началу первичной обмотки 24 трансформатора 22. Конец обмотки 24 присоединен к средней точке обмотки 23. Вторичные обмотки 25 ц 26 трансформаторов 21 и

22 связаны с входами усилителей 27 и 28. К выходу этих усилителей подключень! интегрирующие двигатели 2 9 и 30, Выходные валы интегрирующих дви- гателей механически связаны с движками потенциометров 31 и 32. От поте!щиомеч ров 31 и 32 выходные сигналы подаются

Hdl !!ид!!каторный прибор 33)B качестве ко-. торого может использоваться двухкоординатный самописец шлейфовый или двухлучевой осциллограф.

Работает регистратор траектории движения автомобиля следующим образом. При движении автомобиля 1 по криволинейным маршрутам гироскопический датчик курса 2 сохраняет !!о)!ожение ралцси гироскопа, установленное в начале дв!!жения. Таким образом, относительно осей неподвижной системы координат, связанной с землей, рамка гироскопа 2 также неподвижна, посколь ку с рамкой связан ротор 4 сельсина 3, то и ротор относительно осей иеподвшкной системы координат неподвижен. Изл!енение же углового пси!оже!!пя кузова автомобиля относительно осей иеиодвижиой системы координат приводит K относительному повороту ротора 4 и статора 20, поскольку с С!Тор связан с кузовом автол)об!)ля.

Колесо 13 контактирует с дорогой и при движении автомобиля вращается. Связанный с осью 14 якорь датчика скорости (тахогенератора) 15 вращается и с тахогеиератора снимается переменное напряжение, пропорциональное скорости движения автол)обиля. При переменной скорости вращения якоря тахогенератора переменными бу дутне только выходное напряжение, нои частота тока. Для того чтобы сигнал тахогенератора можно было использовать врегистраторе траектории, он должен иметь при перемен ной амплитуде напряжения, зависящей от скорости, постоянную частоту, С этой целью сигнал тахогенератора 15 выпрямляется в выпрямителе 16, а затем выходной сигнал постоянного тока от выпрямителя 16 фильт-. руется в фильтре 17 и модулирует по амплитуде постоянную несущую частоту в мо» дуляторе 18. Напряжение с выхода модуля- тора подается в якорную обмотку 10 сель-, сина — датчика 8 угла увода.

При движении автомобиля колесо 13 не только не вращается с осью 14 но и поворачивается с вертикальной осью 11 так, чтобы установиться по направлению вектс ра скорости движения, при котором сопротивление качению колеса 13 будет минимально, Угол отклонения вектора скорости точки установки колеса 13 от направления,, перпендикулярного к поперечной оси автомобиля и есть угол увода этой оси. Таким образом, поворот якоря 10 сельсина 8 относительно его статорной обмотки 9 происходит на угол увода ведущей (поперечной) оси, поскольку статор связан с ведущей осью. 1

Однако сама поперечная ось автомобиля при зависимой ее подвеске к кузову без реактивных рычагов перекрещивается, по отношению W.продольной оси. Д.пя измерения этого угла. перекоса служит гиро1скопический датчик 7 с сельсиниым элс ментом 6. Этот датчик устанавливается на ведущей оси. При движении автомобиля

1 по криволинейным маршрутам гироскопический датчик 7 так ж» как и гироскопи1 ческий датчик 2 сохраняет положеш!о pan+p ки гироскопа, установленное в начале движения. Таким образом, рамка гироскопа 7 и ротор 5 его сельсина 6 будут всегда неподвижны относительно осей неподвижной системы координат, связанной с зелц)ей.

Положение рамок гироскопов 7 и 2 так же

J как и якорей 5 и 4, связаши!х с ними сельсинов 6 и 3, одинаково. Однако статор 19 сельсииа б,,связа!)ный с ведущей осью, повернется относительно осей не подвижной системы координат иа суммарный угол курса и перекоса веду!цей оси, в то время как статор 20 сепьсина 3 повернется то)!ько на угсц! курса, Как сказано выше, статорпые обмотки сельсинов H и 6 занных с выходными валами интегрирующих двигателей 29 и 30, образуются напряжения, пропорциональные составляющим пройденного пути относительно осей неподвижной системы координат, связанной с землей. Эти пути и регистрируются в индика- торном приборе 33. я Предмет изобретения

Устройство для регистрации траектории движения наземного транспортного средства, содержащее гироскопический датчик курса и и датчик увода с сельсинными чувствитель ными элементами, датчик скорости, усилители, интеграторы и индикаторный прибор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности и уменьшения запаздывания в регистрации при движении на кривых реэкопеременного радиуса, оно снабжено гироскопическим датчиком перекоса ведущей оси, корректирующими трансформаторами, интегрирующими двигателями, потенциометрами, выпрямителем, фильтром и модулятором, при этом статорная обмотка сельсина датчика перекоса соединена со статорной обмоткой сельсина датчика увода, присоединенного своей роторной обмоткой к датчику скорости через последовательно соединенные выпрямитель, фильтр и модулятор, а ро торная обмотка датчика перекоса соедине на с роторной обмоткой датчика курса, соединенного своей статорной обмоткой с корректирующими трансформаторами, подключенными к входам усилителей привода интегрирующих двигателей, механически связанных с потенциометрами, присоединенными к индикаторному прибору.

478186 буждения роторной обмотки 10 сельсина 8 (т. е. от скорости движения) и угла поворота ротора 10 относительно статорной обмотки 9 (угла увода).

Выходное же напряжение от обмотки 5 сельсина 6 - датчика угла перекоса оси зависит от напряжения возбуждения обмоя ки 19 и угла поворота ротора 5 ..относитель- но статора 19. Это напряжение подается далее в роторную обмотку 4 сельсина 3 датчика курса 2.

Теперь напряжение, снимаемое со статорной обмотки 20 сельсина 3, зависит от возбуждения напряжения возбуждения роторной обмотки 4 и угла поворота ротора 4 отно- 15 сительно статора 20. Т. е. напряжение на выходе статорной обмотки 20. пропорционально скорости движения и относительным углам поворота роторов и статоров сельсинов дат-. чиков курса перекоса и увода. Это напря- 20 жение подается в первичные обмотки 23 и 24 корректирующих трансформаторов 21 и 32, соединенных между собой так, как показано на чертеже. При определенном со-, отношении коэффициентов трансформации М обоих трансформаторов (1: 1 для трансформатора 21 н 0,866: 1 для трансформатора 22) со вторичных обмоток 25 и

26 снимаются напряжения, пропорциональные произведению скорости движения автомобиля на синус и косинус алгебраической суммы углов курса, перекоса оси и увода оси. Эти напряжения усиливаются в усилителях 27 и 28 и поступают на входы интегрирующих двигателей 29 и 30 перемен; ® ного тока. Выходные каналы валы двигателей 29 и 30 имеют механическую связь с потенциометрами 31 и 32, т. е. перемешают движки потенциометров. На выходе потенциометров 31 и 32, механически свя