Automatic control of the movement of the caterpillar vehicle with intelligent hydrostatic transmission for target designation in GPS coordinates


Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to algorithmizing the control of an autonomous vehicle by the example of the caterpillar vehicle with an onboard hydrostatic transmission. The authors developed a mathematical model which has scientific novelty, obtained the results of an analytical solution and a physical experiment that confirmed the reliability of the model and the operability of the proposed algorithm for tractor control in the automatic mode in the global positioning coordinates. The model takes into account the features of the hidostatic drive, made on-board, including mechanical and volume losses. A characteristic feature of the mathematical model is the differential equations for the industrial logic controller and the control mechanism for the inclined washer of the axial-piston adjustable hydrostatic transmission pump and the algebraic equations for conversion of the Cartesian coordinates to the global positioning coordinates. The mathematical model is implemented in the VISSIM programming environment. The object of the investigation is the industrial tractor TM-10 with hydrostatic transmission which is produced by the plant «DST-Ural» in Chelyabinsk. The physical experiment was carried out on the experimental model and showed satisfactory results. The developed algorithm is implemented in the CoDeSys environment for an industrial controller that controls the movement of production tractors. The extended mathematical model allows to assess more accurately of transient processes of the motion in the automatic mode. The formation of the control action via GPS coordinates provides new possibilities during solving the task of positioning the caterpillar vehicle in the open area. The developed algorithm allows to estimate the time which is spent on the formation of commands by microprocessor devices. The conducted investigations allowed to form new consumer properties to the industrial tractor of the plant «DST-Ural», consisting in the appeared possibility of using tractors without an operator in harmful or dangerous conditions for humans.

About the authors

S. V Kondakov

South Ural State University

Email: tanksv@mail.ru
DSc in Engineering

N. V Dubrovskiy

South Ural State University

Email: tanksv@mail.ru

References

  1. Karl Th. Renius, Rainer Resch. 2005. Continuously Variable Tractor Transmissions // ASAE Distinguished Lecture. No. 29. РР. 1-37.
  2. Гинзбург Ю.В., Швед А.И., Парфенов А.П. Промышленные тракторы. М.: Машиностоение, 1986. 296 с.
  3. Installation and test of hydrostatic drive transmission in a government furnished M-113 vehicles. David Taylor Research Center. Monitoring organization report number DTRC-SSID-CR-6-89. Режим доступа: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a204960.pdf (дата обращения 23.06.2017).
  4. Karl-Erik Rydberg. 1997. Hydrostatic Drives in Heavy Mobil Machinery - New Concept and Development Trends. Linkoping University // SAE paper. No. 981989.
  5. Ali Volkan Akkaya. 2006. Effect of bulk modulus on performance of a hydrostatic transmission control system. Yildiz Technical University, Turkey. Sadhana. Vol. 31. Part 5. October 2006. Рp. 543-556.
  6. Iliyan Lilov, Lalyo Lalev. 2006. Mathematical Modeling of Processes in the System Environment-Driver-Caterpillar Vehicle for Motion on Rout with Changeable Structure. Режим доступа: http://www.actrus.ro/reviste/3_2006_eng/a15.pdf (дата обращения 28.06.17).
  7. Кондаков С.В. Исследование подвижности быстроходной гусеничной машины при движении по заданной трассе // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2010. Вып. 15. № 10 (186). С. 63-66.
  8. Кондаков С.В., Корнаева Н.Н., Павловская О.О., Черепанов С.И. Имитационное моделирование движения быстроходной гусеничной машины с механиком-водителем // Вестник ЮУрГУ. Серия: «Машиностроение». 2010. № 29 (205). С. 59-64.
  9. БУЛЬДОЗЕР ТМ10.11 ГСТ10. Режим доступа: http://kemkran-dst.ru/dst/tm10_11gst10.php (дата обращения 20.06.17).
  10. Кондаков С.В. Обеспечение управляемости быстроходных гусеничных машин на переходных режимах криволинейного движения. Челябинск: ЮУрГУ, 2006. 92 с.
  11. Кондаков, С.В., Павловская, О.О. Автоматизированное управление движением быстроходной гусеничной машины. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. 105 c.
  12. Никитин А.О. Теория танка. М.: Издание Академии бронетанковых войск. 1962. 584 с.
  13. Кондаков С.В., Харлапанов Д.В., Вансович Е.И. Достоверность моделей описания сопротивления повороту быстроходной гусеничной машины // Вестник машиностроения. 2015. № 10. С. 3-7.
  14. Kondakov S.V., KharlapanovD.V., VansovichE.I. Models of the Turn Resistance for High-Speed Caterpillar Vehicles // Russian Engineering Research. 2016. Vol. 36. No. 1. РР. 1-5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Kondakov S.V., Dubrovskiy N.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».