Synthesis of a system of inertial dynamic stabilization with control according to a set of parameters measured on board a self-propelled vehicle
- Authors: Sirotin P.V1
-
Affiliations:
- Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)
- Issue: Vol 88, No 1 (2021)
- Pages: 29-39
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0321-4443/article/view/66595
- DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2021-1-29-39
- ID: 66595
Cite item
Full Text
Abstract
The work is devoted to the development of the direction of inertial dynamic damping and stabilization of self-propelled transport and technological machines with a mounted working body. The necessity and possibility of improving the previously developed control equations for the stabilization system has been substantiated. The description of the approach for the synthesis of the control system is given and the application of integral criteria for the formation of requirements for the transient processes of the control system is substantiated. A model of optimal control is proposed, for providing the information field of which a set of parameters measured on board the self-propelled vehicle is determined. The algorithm of the control system is adaptive, automatically reconfiguring the gain in the system depending on the change in its inertial parameters. On the example of the kinematic diagram of the drive by the mobility of the adapter of a modern forage harvester, a design diagram is presented for recalculating the values of the required stabilizing moments into the force developed by a hydraulic cylinder or other executive drive. The requirements for the information field of the stabilization system are given in the form of a set of measured parameters, the range of their measurements, the locations of the sensors and the permissible measurement errors. A set of criteria for the effectiveness and efficiency of the stabilization system is proposed. On the basis of numerical experiments, the values of the tuning coefficients of the stabilization system were selected and the transient processes of changes in the angles of the longitudinal inclination and the longitudinal angular velocity of the body were constructed under a single shock loading of the machine. It is shown that the proposed approach provides asymptotic stability of the considered oscillatory system. In order to assess the performance on the basis of simulation modeling, oscillograms of changes in the angles of rotation of the adapter and the forces on the rod of the hydraulic cylinder when the combine moves with the stabilization system turned on on a dirt road and asphalt concrete at different speeds are constructed. The evaluation of the development efficiency is given. The conditions for the modernization of the existing generation of combines for their equipping with the proposed stabilization system are formulated. Conclusions are formulated and directions for further research are determined.
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
P. V Sirotin
Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)
Email: spv_61@mail.ru
PhD in Engineering Novocherkassk, Russia
References
- Sirotin P.V., Sapegin A.G., Zlenko S.V. Experimental studies of ride quality of self-propelled combine harvester // XIV International Scientific-Technical Conference “Dynamic of Technical Systems” (DTS-2018). September 12-14, 2018. Rostov-on-Don, Russian Federation,: MATEC Web of Conferences Volume 226 (2018). , 2018.
- Сиротин П.В., Сапегин А.Г., Зленко С.В. Экспериментальная оценка плавности хода самоходного кормоуборочного комбайна // ТрудыНАМИ. 2017 4(271) С. 67-74.
- Сиротин П.В., Лебединский И.Ю., Кравченко В.В. Анализ виброакустической нагруженности рабочего места операторов зерноуборочных комбайнов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2018. № 1(53). С. 113-121.
- Патент РФ 2019104661, 19.02.2019. Способ стабилизации движения самоходных транспортно-технологических машин // Патент России № 2 708 404. 2019. Бюл. № 34. Жилейкин М.М., Сиротин П.В.
- Сиротин П.В. Обоснование и разработка способа стабилизации движения зерно- и кормоуборочных комбайнов на основе принципа инерциального динамического гашения. Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 2. С. 56-64.
- Сиротин П.В. Синтез закона оптимального управления системой активной динамической стабилизации движения самоходной машины с навесным рабочим органом // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 5. С. 5-12. doi: 10.31992/0321-4443-2020-5-5-12
- Андрющенко В.А. Теория систем автоматического управления: учеб. пособие. Л.: Изд.-во Ленинградского университета, 1990. 256 с.
- Иванов В.А., Фалдин Ф.В. Теория оптимальных систем автоматического управления. М.: Наука, 1981. 336 с.
- Жилейкин М.М., Сиротин П.В. Исследование динамики движения зерно- и кормоуборочных комбайнов методами математического и имитационного моделирования // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 1. С. 53-59.
- Сиротин П.В., Жилейкин М.М., Сапегин А.Г. Исследование динамики движения самоходных кормоуборочных комбайнов методами имитационного моделирования // Одиннадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России» : сборник докладов. 24-27 сентября 2018 г. / Союзмашиностроителей России, Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана. М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 842 c.
- Челомей В.М. Вибрация в технике: Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение, 1981. Т. 6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. К.В. Фролова. 1981. 456 с.
Supplementary files

