MATHEMATICAL MODELING OF THE CONTROLLED MOTION OF THE WHEELED MACHINE-TRACTOR UNIT


Cite item

Full Text

Abstract

A brief review of the systems of precise farming is given, problems of scientific and practical research are formulated to create a domestic system of accurate farming using autopilotation. The analysis of applied software used in the development and approbation of algorithms for controlling the movement of wheeled agricultural machines is carried out. The ideology of the development of mechatronic systems using the CAMeL-View application package is presented, a mechanical-mathematical model of the machine-tractor unit consisting of a wheeled tractor and a semi-mounted plow is described. The results of mathematical modeling of the movement of a machine-tractor unit at a speed of 2.5 m / s are presented using control based on the basic maneuvers of wheeled vehicles when the soil is processed to a depth of 0.24 m. The required slope angle of the tractor frame is defined as a linear combination of dependencies for changing the curvature of the trajectory, the direction of motion, the lateral displacement and the initial angle of rotation of the steered wheels. The analysis of the results allows to draw a conclusion about the rather good quality of the working movement of the arable unit, which indicates the efficiency of the proposed control algorithm. The program implementation of the control algorithm is proposed in the wheeled agricultural machines developed with the participation of authors of the electromechanical control system for the movement using satellite radio navigation systems GLONASS and GPS. With a real control of the movement of a wheeled agricultural machine, a significant deterioration in the quality of motion is caused by inaccurate determination of its current coordinates when using satellite GPS and GLONASS radio navigation systems. Accordingly, the level of lateral deviations of the working mechanisms of the agricultural machine will be higher than the motion obtained from the modeling results, using the proposed control algorithm. The final conclusion about the limits of applicability of the proposed control for various fieldwork will be made based on the results of field tests of the control system.

About the authors

V. I Poddubnyy

Altai State Agrarian University

DSc in Engineering

A. S Pavlyuk

Altai State Agrarian University

DSc in Engineering

M. L Poddubnaya

Altai Branch of the Russian Academy of National Economy and Public Administration

Email: poddubny@list.ru
PhD in Physics and Mathematics

References

  1. Березовский Е., Захаренко А., Полин В. Внедрение технологий точного земледелия: опыт Тимирязевской академии // Аграрное обозрение. 2009. № 4. С. 12-17.
  2. Бортовой навигационный комплекс «Агрона-вигатор» // URL: http://xn-etboasgcecekhfu. xn--p1ai/catalog/oborudovanie-dlya-selhoztehniki/ sistema-parallelnogo-vozhdeniya-agronavigator (дата обращения: 22.12.2016).
  3. Дьяконов В.П. Матлаб 6.5+Simulink 4/5. М.: СОЛОН-Пресс, 2002. 768 с.
  4. Поддубный В.И., Павлюк А.С., Поддубная М.Л. Разработка мехатронных моделей механических систем с использованием прикладного пакета CAMeL-View // Ползуновский вестник. 2013. № 4/3. С. 110-116.
  5. Поддубный, В.И., Валекжанин А.И., Поддубная М.Л. Механико-математическая модель седельного тягача с двухосным полуприцепом // Ползу-новский вестник. 2016. № 1. С. 43-47.
  6. Поддубный, В.И., Поддубная М.Л. Разработка математических моделей механических систем с использованием прикладного пакета RecurDyn // Ползуновский вестник. 2015. № 1. С. 56-60.
  7. Перепелкин Е. А., Поддубный В.И., Варкентин А., Ган М. Применение прикладного пакета CAMeL-View для моделирования управляемого движения колесного трактора // Информационные технологии. 2010. № 7. С. 24-30.
  8. Поддубный В.И. Механико-математическая модель шины колесного трактора // Вестник Крас-ГАУ. Техника. 2008. № 1. С. 222-227.
  9. Павлюк А.С., Поддубный В.И. Теоретические основы управляемого движения колесных машин. Барнаул: Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, 2010. 239 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Poddubnyy V.I., Pavlyuk A.S., Poddubnaya M.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a 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).