Синтез закона оптимального управления системой активной динамической стабилизации движения самоходной машины с навесным рабочим органом


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Работа посвящена созданию разработки систем и технических устройств для снижения динамических нагрузок, действующих на операторов и несущую систему самоходных машин. Сформулирована ее цель, заключающаяся в разработке алгоритма и закона оптимального управления системой стабилизации. Определен набор решаемых для этого задач, выделены требований к информационному полю, обоснована элементная база системы стабилизации. Сформулирована задача оптимального управления системой стабилизации. Представлена разработка закона управления системой стабилизации движения самоходных колесных машин на основе принципа активного инерциального гашения колебаний. Разработан закон оптимального управления системой стабилизации с возможностью корректирования требований по затуханию и виду переходного процесса. На основе квадратичных интегральных критериев выделены показатели оценки качества управления системой. Обосновано, что для системы стабилизации корпуса комбайна необходимо регулирование выходных переменных, таких как угловая скорость корпуса и угол продольного наклона корпуса комбайна. Рассмотрена линеаризованная модель продольно-углового движения комбайна, представлены уравнения, связывающие закономерности возмущенного движения корпуса и закон оптимального управления. С помощью имитационного моделирования показана эффективность предложенного способа стабилизации и закона управления системой стабилизации в части снижения продольных углов наклона корпуса при движении по асфальтобетонному шоссе и грунтовой дороге. Показана эффективность предложенного закона управления для подавления тангажа корпуса комбайна при экстренном торможении. Приведены расчетные значения мощности, затрачиваемой на управление системой стабилизации для рассматриваемых режимов движения. На основе расчетов показано, что в общем энергетическом балансе комбайна затраты мощности на управления несущественны, что подтверждает работоспособность предложенного способа стабилизации и закона управления. Сделаны выводы, определены этапы и направление дальнейших исследований.

Об авторах

П. В Сиротин

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова

Email: spv_61@mail.ru
к.т.н. Новочеркасск, Россия

Список литературы

  1. Бабкин К.А. Разумная промышленная политика или как нам выйти из кризиса. М., 2008. 100 с.
  2. Sirotin P.V., Sapegin A.G., Zlenko S.V. Experimental studies of ride quality of self-propelled combine harvester // XIV International Scientific-Technical Conference “Dynamic of Technical Systems” (DTS-2018). September 12-14, 2018. Rostov-on-Don, Russian Federation: MATEC Web of Conferences Volume 226 (2018), 2018.
  3. Сиротин П.В., Сапегин А.Г., Зленко С.В. Экспериментальная оценка плавности хода самоходного кормоуборочного комбайна // Труды НАМИ. 2017. № 4 (271). С. 67-74.
  4. Muharrem KESKİN Yunus Emre ŞEKERLİ. An Evaluation of Combine Harvester Accidents in Turkey. Keskin ve Şekerli, 2018 | MKÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(2):137-147. ISSN:1300-9362 23(2):137-147 (2018).
  5. Об утверждении Стратегии развития сельскохозяйственного машиностроения России на период до 2030 г.: распоряжение Правительства РФ от 07.07.2017 № 1455-р.
  6. О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации: указ Президента РФ от 31.12.2015 № 683.
  7. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1972. 392 с.
  8. Жилейкин М.М., Сиротин П.В. Способ стабилизации движения самоходных транспортно-технологических машин: патент России № 2 708 404, 2019, Бюл. 34.
  9. Андрющенко В.А. Теория систем автоматического управления: учебное пособие. Л.: Изд.-во Ленинградского университета, 1990. 256 с.
  10. Жилейкин М.М. Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики: монография. М.: 2016. 238 с.
  11. Елисеев С.В. Динамика управляемых механических систем / под. ред. С.В.Елисеева. Иркутск, ИПИ, 1982. 186 с.
  12. Сиротин П.В., Лебединский И.Ю., Кравченко В.В. Анализ виброакустической нагруженности рабочего места операторов зерноуборочных комбайнов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2018. № 1 (53). С. 113-121.
  13. Ванько В.И., Ермошина О.В., Кувыркин Г.Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление: учеб. для вузов / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. 3-е изд., исправл. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. 488 с.
  14. Жилейкин М.М., Сиротин П.В. Исследование динамики движения зерно- и кормоуборочных комбайнов методами математического и имитационного моделирования // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 1. С. 53-59.
  15. Корчагин П.В., Е.А. Корчагина, И.А. Чакурин. Снижение динамических воздействий на оператора автогрейдера в транспортном режиме: монография. Омск: СибАДИ, 2009. 195 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Сиротин П.В., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).