Bulletin of KSAU Bulletin of KSAU Вестник КрасГАУ 1819-4036 80004 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ MATHEMATICAL MODELING OF MOVEMENT OF WHEELED MACHINERY IN HORIZONTAL PLANE МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ Ненайденко А С Nenaydenko A S nenaydenko.a.s@mail.ru Поддубный В И Poddubny V I poddubny@list.ru Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова ru Department of University Uniform Automated Information System ru Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова ru Department of University Uniform Automated Information System ru 25 06 2018 25 06 2018 3 72 77 21 06 2018 23 06 2018 https://sej.kgau.ru/en/nauka/article/80004/view

Одним из наиболее эффективных способов повыше-ния производительности труда в сельском хозяйстве является использование точного земледелия, предпо-лагающего использование спутниковых радионавигаци-онных систем для управления движением колесными сельскохозяйственными машинами. Их использование позволяет обеспечить рабочее движение сельскохозяй-ственных машин по задаваемой траектории без уча-стия водителя с высокой точностью. Это позволяет уменьшить пройденный путь, тем самым снизить рас-ход топлива, повысить качество выполняемых полевых работ, а также уменьшить психомоторные затраты механизатора на управление. В Алтайском государ-ственном техническом университете проводится ра-бота по созданию системы управления движением, не уступающей по своим характеристикам импортным системам и имеющей более приемлемую стоимость для сельхозпроизводителей. Важной задачей при этом является разработка алгоритма управления и его про-граммно-аппаратная реализация. Алгоритм управления условно разбивается на два модуля - локальное и гло-бальное регулирование. Проверка работоспособности алгоритмов управления осуществляется эксперимен-тально. Полевые испытания связаны со значительными финансовыми и временными затратами. Поэтому целе-сообразным представляется проверка работоспособно-сти электромеханической системы управления и разра-ботанных алгоритмов в лаборатории с использованием математического моделирования в режиме реального времени. При этом подходе большая часть механиче-ской системы, за исключением исследуемого узла, опи-сывается механико-математической моделью в виде дифференциальных уравнений. В данной статье пред-ставлены этапы получения математической модели движения колесной машины на основе дифференциаль-ных уравнений движения в горизонтальной плоскости. Было проведено математическое моделирование стан-дартных маневров в пакете Matlab. Анализ полученных результатов подтвердил адекватность разработан-ной модели реальной колесной машине, что позволяет использовать ее для симуляции движения колесной ма-шины в режиме реального времени и разработке алго-ритма управления с использованием теории автомати-ческого регулирования.

One of the most effective ways of increasing labor productivity in agriculture is using exact agriculture assuming using satellite radio navigational systems for traffic control by wheel farm vehicles. Their use allows providing labor move-ment of farm vehicles on the set trajectory without participa-tion of the driver with high precision. It allows reducing passa-ble way, thereby to cut fuel consumption, to increase the qual-ity of performed field works, and also to reduce psychomotor costs of machine operator of management. At Altai State Technical University the work on creation of control system of the movement which is not conceding according to the char-acteristics to import systems and having more acceptable cost for agricultural producers is carried out. An important task thus is the development of algorithm of management and its software and hardware realization. The algorithm of man-agement conditionally breaks into two modules, i.e. local and global regulation. The check of operability of algorithms of management is carried out experimentally. Field tests are connected with considerable financial and time expenditure. Therefore the check of operability of electromechanical con-trol system and developed algorithms in laboratory with use of mathematical modeling in real time is represented expedient. At this approach the most part of mechanical system, except for studied knot, is described by mechanical and mathemati-cal model in the form of differential equations. The stages of receiving mathematical model of the movement of wheel car on the basis of differential equations of the movement in the horizontal plane are presented in the study. Mathematical modeling of standard maneuvers in Matlab package was carried out. The analysis of received results confirmed ade-quacy to the developed model to the real wheel car that al-lows using it for simulation of the movement of wheel car in real time and development of algorithm of management with use of the theory of automatic control.

 точное земледелие система управления движением колесная машина кинематиче-ские уравнения угол увода колеса дифференциальные уравнения движения математическая модель Matlab exact precision farming motion control sys-tem wheeled machinery kinematic equations wheel slip angle differential equations of the movement mathematical model Matlab