SU1105576A1 - Method of controlling the position of working member of earth-moving machine - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗE/V1ЛEРОЙНОЙ МАШИНЫ, включающий измерение углового положени  рабочего органа, задерживание измеренного сигнала на врем  прохождени  машиной рассто ни  от задней опоры до кромки рабочего органа и суммирование задержанного и незадержанного сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности управлени  путем компенсации вли ни  просадки задней опоры на борту системы управлени  высотным положением рабочего органа, измер ют просадку задней опоры относительно Готового профил , величину которой преобразуют в электрический сигнал, суммируют е:ч) с сигналом, .характеризующим угловое положение рабочего органа, полученную сумму корректируют сигналом обратной св зи результирующего сигнала, задержанного на врем  прохождени  машиной рассто ни  от задней опоры до кромки рабочего органа, скорректированный сигнал суммируют с СИ1нало .м, пропорциональным величине просад (Л ки, а полученную сумму пспОльзуют как управл ющий сигнал. ел ел О5METHOD OF CONTROL OF THE POSITION OF THE WORKING BODY ZE / V1 OF THE MACHINE, including measuring the angular position of the working body, delaying the measured signal by the time the machine travels the distance from the rear support to the edge of the working body by compensating for the effect of the subsidence of the rear support onboard the control system of the height of the working body, the subsidence of the rear support relative to the Finished profile is measured, The amount of which is converted into an electrical signal is summed by e: h) with a signal characterizing the angular position of the working member, the resulting sum is corrected by the feedback signal of the resulting signal delayed by the machine’s distance from the rear support to the edge of the operating member, the corrected signal is summed with SI1nalo. m, proportional to the magnitude of the drawdown (L ki, and the resulting sum is used as a control signal. ate O5

Description

Изобретение относитс  к автоматизации строительных и дорожных маишн, в частности к автоматизации планировочных машин, и может быть иснользовано также при автоматизации каналоконателей.The invention relates to the automation of building and road machineries, in particular to the automation of planning machines, and can also be used in the automation of canal mills.

Известен способ управлени  положением рабочего органа планировочной машины, реализованный в устройстве 1, в котором положение рабоче1о органа измер етс  датчиком контрол  наклона задней рамы к горизонту , который через усилитель и гидрораспределите;1ь уиравл ет гидроцилиндрами, установленными между передней и задней рамами.The known method of controlling the position of the working body of the leveling machine is implemented in device 1, in which the position of the working body is measured by the rear frame tilt control sensor to the horizon, which through the amplifier and the hydraulic distribution; 1 turns the hydraulic cylinders installed between the front and rear frames.

Известен также способ повышени  планируюилей способности планировщика, реализованный в устройстве 2, в котором осун 1 .ествл етс  измерение взаимного положени  рам и автоматическа  стабилизаци  положени  одной из рам, суммирование измеренных сигналов и преобразование суммарного сигнала в релейный, который после усилени  используетс  дл  включени  исполнительного механизма.There is also known a method for increasing the scheduler's ability of the scheduler, implemented in device 2, in which Osun 1 measures frame relative position and automatically stabilizes the position of one of the frames, adds the measured signals and converts the sum signal to a relay signal, which after amplification is used to turn on the actuator .

Устройства, реализующие описанные способы , неверно реагируют на перемещение задней опоры планировщика вниз, что особенно характерно дл  просадки этой опоры при ее перемещении по рыхлой поверхности планируемого нол .Devices that implement the described methods react incorrectly to the downward displacement of the rear support of the planner, which is especially characteristic of the subsidence of this support when it moves along the loose surface of the planned zero.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ повышени  точности работы стабилизатора уклона планировочной маищны , включающий измерение углового положени  рабочего органа, задерживание измеренного сигнала на врем  прохождени  мащиной рассто ни  от задней опоры до кромки рабочего органа и суммирование задержанного и незадержанного сигналов. Кроме того, сигнал с выхода сумматора задерживаетс  на врем , затрачиваемое .на прохождение нланировочной маненной отрезков пути от перел.ней п задней осей до кромки рабочего органа, задержанные си111алы линейно комбинируют с весовыми коэффициентами , завис ии1ми от степени вли ни  неровностей нод задней и иередней ос ми машины на формирование возмущени , приведенного к кромке рабочего органа ,.The closest to the present invention is a method for improving the operation of the gradient stabilizer of the leveling plane, including measuring the angular position of the working member, retaining the measured signal by the time the car travels from the rear support to the edge of the working member, and summing the delayed and non-delayed signals. In addition, the signal from the output of the adder is delayed by the time it takes for the planning mannen to go along the path from the overhang of the rear axle to the edge of the working device, the delayed headlights are linearly combined with the weighting factors depending on the degree of the unevenness of the rear and the other nodes machine axes to the formation of a disturbance reduced to the edge of the working body,.

Однако и при этом способе управлени  перемещение по высоте задней опоры, вызванное ее просадкой в рыхлый снланированный грунт, не комг1еиси), что приводит к существенным ошибкам при ун1)авлении. Эти ошибки вызвап1 1 тем, что просадка задней опоры при управ.чеиии приводит к изменению координаты ножа. Поэтому сигна.л датчика изменитс  на величину, пропорциональную изменению от просадки координаты ножа, что может привести к по влению ложного сигнала отработки, а также само изменение координаты ножа вызывает по вление дополнительной ошибки планировани .However, with this method of control, the displacement along the height of the rear support, caused by its drawdown into loose, loose ground, is not com- plete), which leads to significant errors in the uni. These errors are caused by the fact that the drawdown of the rear support during control leads to a change in the coordinate of the knife. Therefore, the sensor signal will change by an amount proportional to the change in knife drawdown, which can lead to the appearance of a false signal, and also the change in knife coordinate causes the appearance of an additional planning error.

Цель изобретени  - повышение точности управлени  путем комненсации вли ни  просадки задней опоры на работу С1 стемы управлени  высотным положение.м рабочего органа.The purpose of the invention is to improve the control accuracy by compensating for the effect of the drawdown of the rear support on the work C1 of the control system of the high-altitude position of the working body.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  положением рабочего органа землеройной , включающему измерение углового положени  рабочего органа, задерживание измеренного сигнала на врем  нрохождени  машиной рассто ни  от задней опоры до кромки рабочего органа и суммирование задержанного и незадержанного сигналов, донолнительно из.мер ют просадку задней опоры относительно готового нрофил , величину которой преобразуют в электрический сигнал, суммируют его с сигналом, характеризующи.м угло5 вое положение рабочего органа, полученную сумму корректируют сигналом обратной св зи результирующего сигнала, задержанного на врем  прохождени  машиной рассто ни  от задней опоры до кромки рабочегоThis goal is achieved by the fact that, according to the method of controlling the position of the working body by the excavator, including measuring the angular position of the working body, delaying the measured signal by the machine for the distance from the rear support to the edge of the working body and summing the delayed and unguarded signals, the dropout is the rear support relative to the finished nrofil, the value of which is converted into an electrical signal, is summed with the signal that characterizes the angular position of the of the organ, the resulting amount is corrected by the feedback signal of the resulting signal delayed by the time the machine travels the distance from the rear support to the edge of the working

0 органа, скорректированный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональным величине просадки, а полученную сумму используют как управл ющий сигнал.0 of the organ, the corrected signal is summed with the signal proportional to the amount of subsidence, and the resulting sum is used as a control signal.

Па чертеже дан пример реализации предлагаемого способа в устройстве управлени Pa drawing shows an example of the implementation of the proposed method in the control device

положением рабочего органа планировщика. Датчик 1 углового положени  и датчик 2 просадки подклЕОчены к входам нервого сумматора 3, выход которого подключен к входу второго сумматора 4, в цепи обратной св зи которого подключен блок 5 задержки , а выход подключен к одному из входов третьего сумматора 6, другой вход которого нодключен к выходу датчика 2 просадки, а выход - к регул тору 7 высотного ноложени  рабочего органа 8 за счет изменени  взаимного расположени  нередней ра.мы 9 и задней рамы 10, на которой щарнирно укреплена доиолнительна  рама 11 и опора 12 датчика 2 иросадкп задней опоры 13, укрепленной па задней раме 10.position of the working body of the scheduler. Angular position sensor 1 and drawdown sensor 2 are connected to the inputs of the nerve adder 3, the output of which is connected to the input of the second adder 4, in the feedback circuit of which the delay unit 5 is connected, and the output is connected to one of the inputs of the third adder 6, the other input is connected to the output of the drawdown sensor 2, and the output to the controller 7 of the height position of the working body 8 due to a change in the relative position of the non-uniform frame 9 and the rear frame 10, on which the additional frame 11 and the support 12 of the sensor 2 and the rear support irosad dep 13, reinforced pa rear frame 10.

Предлагаемый способ осуществл етс The proposed method is carried out

с.медующпм образом.med.meduing way.

При перемещении землеройной машины но обраб;1тьпзаем()й поверхности измен етс  yiMoiuje положение рабоче1о органа. При экл рабочий opiaH 8 участвует в ((зор.мировании готовой поверхности, а задн   опора 13 землеройной машины, наход ща с  на определенном )асст() ш1и от рабочего opiaна 8, Г1еремещае1с  по готовой поверхности. При измерении датчиком 1 углового положени  рабочего органа 8 (зормируетс  сигнал Uc,, пропорциона, сумме трех величин: координате рабочего органа 8 - Yp.o; координате задней опоры 13 - Yjo. и величине просадки задней опоры 13 относительно готовой поверхности .When the earthmoving machine is moved but the first one is invaded (), the yiMoiuje position of the working organ changes. With ecl, working opiaH 8 participates in ((the grounding of the finished surface, and the rear support of the 13 digging machine located on a definite) asc () from the working opia 8, Г1 is displaced on the finished surface. When measuring with the sensor 1 the angular position of the working organ 8 (the signal Uc ,, is proportional to the sum of three quantities: the coordinate of the working element 8 - Yp.o; the coordinate of the rear support 13 - Yjo. And the amount of subsidence of the rear support 13 relative to the finished surface.

(Yf,o. -д/пр).(Yf, o. -D / pr).

При измерении величины просадки задней опоры 13 относительно готового профил  и преобразовании ее в электрический сигналWhen measuring the drawdown value of the rear support 13 relative to the finished profile and converting it into an electrical signal

датчиком 2 просадки формируетс  сигналthe drawdown sensor 2 generates a signal

Uc, пропорциональный величине просадки.Uc, proportional to the drawdown.

Ucj Ucj

Суммиру  сигналы Jc и Uc в первом сумматоре 3 (с соответствующими коэффициентами ), формируют сигнал Ucj, не завис щий от величины просадки задней опоры 13 и пропорциональный только вертикальным координатам рабочего органа 8 и задней опоры 13.Summing the signals Jc and Uc in the first adder 3 (with the corresponding coefficients), form the signal Ucj, independent of the drawdown of the rear leg 13 and proportional only to the vertical coordinates of the working element 8 and the rear leg 13.

Uc,-(Yp.o.-Y3.o.).Uc, - (Yp.o.-Y3.o.).

Ввиду того, что составл юща  сигнала Ucj, пропорциональна  координате задней опоры 13, сдвинута по времени относительно составл ющей пропорциональной координате рабочего органа 8 на врем  TQ , можно сигнал Ucj представить в видеDue to the fact that the signal component Ucj, proportional to the coordinate of the rear support 13, is temporally shifted relative to the component proportional to the coordinate of the working body 8 by the time TQ, the signal Ucj can be represented as

Uo,Yp.o.(l-e°).Uo, Yp. O. (L-e °).

Дл  формировани  результирующего сигнала Uc,, пропорционального вертикальной координате рабочего органа 8, сигнал Ucj суммируют во втором сумматоре 4 с сигналом обратной св зи, который формируетс  из результирующего сигнала с выхода второго сумматора 4, задержанного на величину ID блоком 5 задержки.To form the resultant signal Uc ,, proportional to the vertical coordinate of the working member 8, the signal Ucj is summed up in the second adder 4 with a feedback signal, which is formed from the resultant signal from the output of the second adder 4 delayed by the value ID by the delay unit 5.

Uc, Uc,+УО.С.;Uc, Uc, + WA.C .;

II I .Ii i.

Uo.c. , ,Uc4 Uc3+Uc ,Uo.c. Uc4 Uc3 + Uc,

рГрrGy

, (1-е-Pb ,, (1-e-Pb,

Учитыва , что .o( 1-e) J, получаем результирующий сигнал Uc, на выходеTaking into account that .o (1-e) J, we get the resulting signal Uc, at the output

второго сумматора 4, пропорциональный только координате рабочего opi-ана 8.the second adder 4, proportional only to the coordinate of the working opi-ana 8.

Uc,.o.Uc, .o.

Однако в результате просадки задней опоры 13 положение рабочего органа И также изменилось на величину, пропорциональную просадке. Дл  того. 4To6i5i устранить вли ние изменени  положени  рабочего органа 8, вызванного просадкой задней оноры 13 на управл юпше сигнал1 | на входеHowever, as a result of the drawdown of the rear support 13, the position of the working organ I also changed by an amount proportional to the drawdown. For that. 4To6i5i to eliminate the effect of a change in the position of the working body 8 caused by a drawdown of the rear onors 13 on the control signal 1 | at the entrance

регул тора 7, результирующийregulator 7, the resultant

иand

Ч второго сум.матора 4 сумми ПК)т с третьимH second sum.mator 4 sum PC) t with the third

сумматором 6 с сигналом, nponojMinoHa.ibным просадке задней опоры 13, суммпрование происходит с соответствуюнщм масштабированием величин.. Полученный на выходе третьего су.мматора 6 сигнал используют дл  управлени  с помощью регул тора 7 высотным положением рабочего органа 8 путем поворота задней ра.мы 10 относительно передней рамы 9.the adder 6 with the signal, nponojMinoHa.ib drawdown of the rear support 13, the summing takes place with the appropriate scaling of the values .. The signal obtained at the output of the third dry.mmator 6 is used to control the regulator 7 by the height of the working body 8 by rotating the rear frame. relative to the front frame 9.

Предлагаемый способ существенным образом повыщает качество планировочных работ, точность рыть  дна каналов в тех случа х, когда имеютс  просадки задней опоры мащины в грунт. Применение ycTpoiiства , реализующего этот способ, нозвол ет на 25-30°/о сократить число проходов n,iaнировочной машины дл  устранени  брака от просадки при предыдунхих проходах.The proposed method significantly improves the quality of the planning works, the accuracy of digging the bottom of the canals in cases where there is a drawdown of the rear support of the machine to the ground. The use of ycTpoiiii, which implements this method, can reduce the number of passes of n, an extension machine by 25–30 ° / o to eliminate the drawdown of drawdown during previous passes.

При этом ожидаемый годово экономический эффект составл ет око.ю :5,0 тыс. руб. на ОДНУ машину.At the same time, the expected annual economic effect is about 30,000 rubles. ONE car.

Claims (1)

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ, включающий измерение углового положения рабочего органа, задерживание измеренного сигнала на время прохождения машиной расстояния от задней опоры до кромки рабочего органа и суммирование задержанного и незадержанного сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления путем компенсации влияния просадки задней опоры на борту системы управления высотным положением рабочего органа, измеряют просадку задней опоры относительно Готового профиля, величину которой преобразуют в электрический сигнал, суммируют его с сигналом, характеризующим угловое положение рабочего органа, полученную сумму корректируют сигналом обратной связи результирующего сигнала, задержанного на время прохождения машиной расстояния от задней опоры до кромки рабочего органа, скорректированный сигнал суммируют с сигналом, пропорциональным величине просадки, а полученную сумму используют как управляющий сигнал.METHOD FOR CONTROLLING THE POSITION OF THE WORKING BODY OF THE EARTHING MACHINE, including measuring the angular position of the working body, delaying the measured signal while the machine travels the distance from the rear support to the edge of the working body, and summing the delayed and uncontrolled signals, characterized in that, in order to improve control accuracy by compensating for the effect subsidence of the rear support on board the control system for the high position of the working body, measure the subsidence of the rear support relative to the finished profile, values in which it is converted into an electric signal, summed it with a signal characterizing the angular position of the working body, the resulting amount is corrected by the feedback signal of the resulting signal, delayed by the time the machine travels the distance from the rear support to the edge of the working body, the corrected signal is summed with a signal proportional to the drawdown , and the resulting amount is used as a control signal. SU .„.1105576SU. „. 1105576