КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ КЕРУВАННЯ РІЗНИХ ТИПІВ РУЛЬОВИХ УПРАВЛІНЬ

  • В. О. Петров Таврійський державний агротехнологічний університет
  • А. М. Бондар Таврійський державний агротехнологічний університет
  • С. В. Чаусов Таврійський державний агротехнологічний університет
  • О. Ю. Новік Таврійський державний агротехнологічний університет
Ключові слова: рульове керування, машинно-тракторний агрегат, оператор МТА, швидкість руху, якість виконання операції, точність відслідковування траєкторії, steering, machine-tractor unit, operator, speed, operation quality, precision tracking trajectory

Анотація

Анотація – якість виконання сільськогосподарських операцій залежить від якості керування машинно-тракторним агрегатом (МТА). Проектування та випробування техніки потребує багато часу та матеріальних витрат. Тому пропонується спосіб моделювання поведінки МТА на різних швидкісних режимах та з різними геометричними параметрами укомплектованих МТА. В статті розглянуте питання моделювання «людино-машинної» системи. Також зазначено, що людина не являє собою ідеальний регулятор, тому що із збільшенням робочої швидкості МТА кількість помилок також зростає. На процес накопичення помилок впливає не лише швидкість руху, але і зовнішні фактори (пора доби, рельєф поля, погодні умови та ін.). Зворотна реакція оператора на зовнішні збурюючі чинники може сягати до 2.5с., а  це в свою чергу значно погіршує якість роботи. Тому актуальним є дослідження рульових керувань, які можуть працювати на підвищених швидкісних режимах і можуть забезпечити більш точне відстеження завданої траєкторії руху МТА. Теоретичний аналіз і експериментальні дослідження процесів, що відбуваються під час керування машинно-тракторним агрегатом показали, що зовнішні збурюючі впливи підпорядковуються нормальному закону розподілення. Розроблена кінематична схема руху МТА вздовж базової лінії на прикладі двоточкової «велосипедної» моделі. В статті наведені перспективні моделі рульових керувань. Особлива увага приділена адаптивному рульовому керуванню, яке має змогу змінювати передаточне відношення рульового механізму в залежності від швидкості руху МТА. Запропонована методика проведення інтерактивного експерименту та визначені оціночні критерії керованості моделі з різними типами та конструкціями рульових керувань. Наведені попередні результати дослідження керованості моделі МТА в режимі прямолінійного руху.

 

COMPUTER MODELING OF THE CONTROL PROCESS OF VARIOUS TYPES OF STEERING CONTROLS

The quality of agricultural operations depends on the quality of management of the machine-tractor unit (МТА). Designing and testing of equipment requires a lot of time and material costs. Therefore, a method for simulating the behavior of MTAs at various speed modes and with various geometric parameters of completed MTAs is proposed. The article considers the question of modeling the "human-machine" system. It is also indicated that the person does not represent an ideal regulator, since the number of errors increases with the increase in the operating speed of the MTA. The process of accumulation of errors affects not only the speed of movement but also external factors (time of day, field relief, weather conditions, etc.). The inverse reaction of the operator to external disturbing factors can reach 2.5 s. And this in turn significantly worsens the quality of work. Therefore, it is urgent to investigate steering controls that can operate at higher speeds and can provide a more accurate tracking of the task of the MTA's trajectory. Theoretical analysis and experimental studies of processes occurring during the control of the machine-tractor unit showed that external disturbing influences obey the normal distribution law. A kinematic scheme of the motion of the MTA along the baseline was developed using the example of a two-point "bicycle" model. The article presents perspective models of steering controls. Particular attention is paid to adaptive steering, which has the ability to vary the steering gear ratio depending on the speed of the MTA. The proposed technique for carrying out the interactive experiment and the estimated criteria for the controllability of the model with different types and designs of steering controls. The preliminary results of the study of the controllability of the MTA model in the regime of rectilinear motion are given

 

Опубліковано
2018-12-28