ON OPTIMAL CONTROL OF THE WHEEL RADIUS WHEN ROLLING ALONG A HORIZONTAL NON-DEFORMABLE SURFACE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Continuous change of the support wheels radius of the vehicle provides the possibility of continuous control of its operational properties. These properties include: driving stability, controllability, cross-country ability, etc. It change is rational to make while minimizing heat losses in the actuator. The motion without slip of a rigid wheel with a continuously changing radius on a flat horizontal non-deformable surface is considered.A mathematical model is proposed to describe the dynamics of constant-speed plane-parallel motion of the specified wheel while controlling the value of its radius. It is based on the hypothesis that there is not slippage in contact between the wheel and the supporting plane. The obtained mathematical dependencies allow us to determine the optimal control mode when changing the radius based on the criterion of minimum heat loss in the actuator that ensures this change. The results of the research can be used to control the parameters of vehicles operational properties, as well the wheeled robots moving on unorganized surfaces.

About the authors

E. V. Balakina

Volgograd state technical university

Email: fahrgestell2011@yandex.ru
Volgograd, Russia

E. S. Briskin

Volgograd state technical university

Email: ebriskin@mail.ru
Volgograd, Russia

References

  1. Келдыш М.В. Шимми переднего колеса трехколесного шасси: избран. тр. Механика. М.: Наука, 1985. С. 491–530.
  2. Кручинин П.А., Магомедов М.Х., Новожилов И.В. Математическая модель автомобильного колеса на антиблокировочных режимах движения // Изв. РАН. МТТ. 2001. № 6. С. 63–69.
  3. Журавлев В.Ф., Климов Д.М. Теория явления шимми // Изв. РАН. МТТ. 2010. № 3. С. 22–29. https://doi.org/10.3103/S0025654410030039
  4. Добронравов В.В. Основы механики неголономных систем. М.: Высш. шк., 1970. 271 с.
  5. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колесных машин: учебник для вузов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 396 с.
  6. Журавлев В.Ф. Закономерности трения при комбинации скольжения и верчения // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 4. С. 81–89.
  7. Карапетян А.В., Катасонова К.А. О движении трехколесного робота при наличии проскальзывания ведущих колес // ПММ. 2019. T. 83. № 4. С. 608–614. https://doi.org/10.3103/S0025654420070122
  8. Балакина Е.В. Расчет коэффициента сцепления устойчивого эластичного колеса с твердой опорной поверхностью при наличии боковой силы // Трение и износ. 2019. Т. 40. № 6. C. 756–765. https://doi.org/10.3103/S1068366619060047
  9. Балакина Е.В. Универсальные зависимости параметров фрикционного взаимодействия в опорном контакте упругого колеса // Трение и износ. 2023. Т. 44. № 2. С. 122–134. https://doi.org/10.3103/S1068366623020022
  10. Pacejka H.B. Tire and Vehicle Dynamics. Published by Elsevier Ltd, USA, 2012. 672 p.
  11. Павлов А.Е. Плоскопараллельное качение эллипсоида по плоскости и цилиндру // Проблемы механики и управления. Нелинейные динамические системы: сб. тр. Ижевск, 2004. № 36. C. 94–118.
  12. Мартыненко Ю.Г., Формальский А.М. О движении мобильного робота с роликонесущими колесами // Изв. РАН. ТиСУ. 2007. № 6. С. 142–149.
  13. Ищеин В.К., Лапотко О.П., Бойков В.П. Колесо с изменяемым диаметром. Пат. SU 929467. МПК B60B 19/00. Белорусский политехн. ин-т. 1982.
  14. Брискин Е.С., Фоменко С.С., Шаронов Н.Г., Серов В.А. Транспортное средство для инвалидов. П. м. 153154 РФ. МПК A61G5/00. ВолгГТУ. 2015.
  15. Сердобинцев Ю.П., Иванюк А.К., Карлов В.И. Адаптивное колесо с раздвижным ободом. П. м. 180692 РФ. МПК B60B3/00, B60B15/00, B60B23/12. ВолгГТУ. 2018.
  16. Вахрамеев Л.П., Карлов В.И., Матлин М.М. Колесо с раздвижным ободом. А. с. 439414 СССР. МПК B60B3/02, B60B23/12. Волгоградский политехн. ин-т, 1972.
  17. Балакина Е.В., Сергиенко И.В. Методика выбора размеров колес на разных осях автомобиля с АБС по критерию улучшения траекторной устойчивости при торможении // Автомобильная промышленность. 2022. № 1. C. 12–15.
  18. Брискин Е.С., Калинин Я.В., Малолетов А.В. Об оценке эффективности цикловых механизмов // Изв. РАН. МТТ. 2017. № 2. С. 13–19.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».