Нелинейная импульсная система автоматического управления для вождения гусеничного тракторного агрегата на виноградниках
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
350 1
Ultima descărcare din IBN:
2018-05-10 17:30
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
631.3-52+629.365/.366 (1)
Mașini agricole, echipamente și utilaje agricole (113)
Tehnica mijloacelor de transport (85)
SM ISO690:2012
ШИТ, М.. Нелинейная импульсная система автоматического управления для вождения гусеничного тракторного агрегата на виноградниках. In: Problemele Energeticii Regionale. 2018, nr. 1(36), pp. 114-124. ISSN 1857-0070.
10.5281/zenodo.1217294
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(36) / 2018 / ISSN 1857-0070

Нелинейная импульсная система автоматического управления для вождения гусеничного тракторного агрегата на виноградниках

Pulsed Nonlinear Automatic Control System for Guidance of a Caterpillar Tractor Unit in Vineyards

Sistemul neliniar cu impulsuri de dirijare automată pentru conducerea tractorului pe șenile în rânduri ai viței de vie


CZU: 631.3-52+629.365/.366
DOI: 10.5281/zenodo.1217294
Pag. 114-124

Шит М.
 
Институт энергетики АНМ
 
Disponibil în IBN: 28 aprilie 2018


Rezumat

Системы автоматического вождения тракторных агрегатов для обработки виноградников привлекают внимание исследователей, начиная со второй половины ХХ века. Задача работ, связанных  этим направлением исследований – повысить качество вождения, снизить затраты на оплату труда работников, повысить безопасность работы персонала при опрыскивании и внесении гербицидов, и т.д. Цель данной работы состоит в исследовании, качества вождения системы автоматического вождения (САВ) почвообрабатывающего гусеничного тракторного агрегата (ГТА), состоящего из гусеничного трактора и виноградникового плуга, и имеющей систему ориентации по штамбам винограда. По сравнению с известными работами (где для ориентации используются GPS, LiDAR, видеокамеры) предлагаемая система является самой малозатратной. Для этого было доказано наличие устойчивости САВ в целом в диапазоне рабочих скоростей агрегата. Также были установлены зависимости точности движения агрегата, в виде среднего отклонения от оси междурядья и дисперсии отклонения от оси междурядья в зависимости от среднего значения и дисперсии разброса осей штамбов относительно оси ряда, определяющей направление движения ГТА в зависимости от скорости движения ГТА и тяговой нагрузки. Также была верифицирована динамическая модель виноградникового плуга на трехточечной навесной системе трактора, проведены полевые испытания САУ САВ, подтвердившие результаты теоретических исследований, а также предложены направления дальнейших исследований. Были установлены форма и параметры модуляционной характеристики (МХ) ШИМ-модулятора системы регулирования САВ, рациональные значения скоростей гидроприводов механизма последовательного управления фрикционной муфтой поворота и ленточным тормозом гусеничного трактора в зависимости от угла склона и скорости движения агрегата, обеспечивающие выполнение агротехнических требований при вождении. Новыми решениями, по сравнению с известными, являются способы формирования МХ ШИМ-регулятора с использованием щупа новой конструкции и связанного с ним формирователя МХ ШИМ.

The automatic guidance systems of tractors for soil cultivation in vineyards have attracted the attention of researchers since the second half of the twentieth century. The purpose of this paper is to investigate the driving quality of an automatic guidance system (AGS) of a caterpillar tractor unit (CTU) consisting of a crawler tractor and a vineyard plow and having an orientation system for grapes. Compared with the known works (in which GPS, LIDAR, and video cameras are used for orientation), the proposed system is the least expensive. For this, the existence of stability of the AGS as a whole in the range of operating speeds of the unit was proved. The dynamic model of the vineyard plow was verified on a three-point hitching system of the tractor, field tests of the AGS were carried out, which confirmed the results of theoretical studies, and suggested directions for further research. The shape and parameters of the modulation characteristic (MC) of the pulse-width modulator (PWM) of the AGS control system, the rational values of the hydraulic drive speeds of the sequential control mechanism of the clutch of the turn and the crawler tractor belt brake, were established, depending on the slope angle and the speed of the unit, ensuring agrotechnical requirements for driving. New solutions, in comparison with the known ones, are the ways of forming the MC of PWM using a new design probe and the associated driver MC of PWM.

Sistemele de dirijare automată ale agregatului de tractor pentru prelucrarea solului atrage atenția cercetătorilor din a doua jumătate a secolului al XX-lea. Sarcina lucrărilor conexe acestui domeniu de cercetare – constituie în îmbunătățirea calității conducerii, în reducerea costurilor forței de muncă ale angajaților, în creșterea siguranței personalului la operații de stropire, vărsarea erbicidelor etc. Scopul acestei lucrări este de a studia calitatea sistemului automat de conducere (SAC) a tractorului pe șenile (GTA), constând dintr-un tractor pe șenile și plug pentru prelucrarea solului în rândurile viței de vie și care se orientează la tulpinele plantelor. Comparativ cu lucrări cunoscute (care sunt utilizate pentru orientare GPS, LIDAR, camere video), sistemul propus este low-cost. Pentru aceasta, a fost demonstrată existența stabilității SAC în ansamblu în intervalul vitezelor de funcționare ale agregatului. Au fost stabilite condiții de stabilitate ale sistemului în întregime în diapazonul de viteze și a rezistențelor de tracțiune. Au fost stabiliţi indicii statistici de precizie de mișcare a agregatului. Au fost efectuate încercări în terenuri, care au confirmat rezultatele calculelor teoretice. Au fost stabiliţi forma și parametrii caracteristicii de modulație a PWM (modulația duratei impulsurilor) – modulatorul sistemului de conducere, valorile raționale ale vitezelor acționărilor hidraulice în dependență de condițiile de mișcare a agregatului. Rezultatele noi constau în elaborarea modului de formare a caracteristicii de modulație PWM cu utilizarea sondei de tip nou cu parametrii variabili ai dimensiunilor ale mecanismului sondei, argumentarea teoretică și experimentală a posibilității de conducerea precisă a agregatului de tractor, orientat la butucii viței de vie.

Cuvinte-cheie
автоматическое вождение, гусеничный трактор, широтно-импульсная модуляция, механический щуп, полевые испытания.,

управление