Моделирование плоско-параллельного движения в горизонтальной плоскости ширококолейного агросредства при кинематическом способе его управления

Abstract

RU: Перспективными энерготехнологическими средствами для колейной системы земледелия являются специализированные ширококолейные агросредства мостового типа. Их управление может строиться за кинематическим или силовым принципом осуществления поворота. При кинематическом повороте применяются схемы поворотом управляемых колес (передних, задних или одновременно и передних, и задних) относительно остова машины. Наибольшее распространение у мостовых тракторов получили схемы поворота с управляемыми колесами. В статье представлены теоретические основы динамики плоскопараллельного движения специализированного ширококолейного агросредства в горизонтальной плоскости при кинематическом способе его управления (поворотом колес). В основу теоретических исследований положены основные принципы теоретической механики, теории мобильных энергетических средств, статистической динамики и теории автоматического регулирования линейных динамических систем при воспроизведении ими статистически случайных управляющих и возмущающих входных воздействий. В основу анализа оценки степени влияния схемы и параметров исследуемого агросредства на его управляемость и устойчивость движения положены амплитудные и фазовые частотные характеристики. Физическим объектом теоретических исследований являлся опытный образец специализированного агросредства с шириной колеи 2,8 м. Математические модели движения агросредства представлены в дифференциальной и операторной форме записи. На основании математических моделей построены расчетные амплитудно- и фазово-частотные характеристики отработки динамической системой управляющего воздействия, представленное средним углом поворота передних колес агросредства, при различных поступательных скоростях его движения. Построенные математические модели, амплитудно- и фазово-частотные характеристики позволяют оценить влияние параметра управляющего воздействия специализированного ширококолейного агросредства, а также его конструктивных и других параметров на управляемость и устойчивость движения. EN: Wide span tractors are advanced energy and technological means for controlled traffic farming. Control of modern wheeled vehicles may be adapted to manual operation and can be built according to kinematic turning or forced principle of turning. Under kinematic the schemes for controlled turning wheels have been implemented (front, rear, or front and rear simultaneously) relative to a frame of the machine. The most widespread scheme of turning for wide span tractors are the schemes of steerable wheels turning. The theoretical foundations of the dynamics of plane-parallel motion of a wide span tractor in a horizontal plane under the kinematic method of its control (wheels turning) have been presents in the article. In a theoretical study based on the foundations of theoretical mechanics, theory of mobile power equipment, statistical dynamics and the theory of automatic control of linear dynamical systems when the restoration work of their governing statistically control and disturbing input actions. The analysis is assessment of the degree of influence of the scheme and parameters of the studied wide span tractor on its handling and stability of motion based on the amplitude and phase frequency characteristics. Physical object of theoretical studies was the prototype of a specialized wide span tractor with a track of 2.8 m. A mathematical model of motion wide span tractor in differential operator form of the record are outlined. Calculated amplitude- and phase-frequency characteristics of mining dynamic system control action, represented by the middle angle of the front wheels wide span tractor, under different forward speeds its movement is built on the basis of mathematical models. Constructed mathematical model, the amplitude- and phasefrequency characteristics allow us to estimate the effect of the control action of a wide span tractor, as well as engineering and other parameters on the handling and stability of motion.