Аннотации:
В статье изложены результаты разработки стенда для полунатурного моделирования системы управления движением гусеничной машины с гидростатической трансмиссией, предназначенного как для обучения программированию логических контроллеров, так и для тестирования алгоритмов управления на стадии их разработки. Выполнен анализ известных на рынке технических решений с выявлением у них основных недостатков. В рамках концепции полунатурного моделирования составлена и реализована структура.
Представлена математическая модель системы управления движением гусеничной машины с гидростатической трансмиссией, выполненная на базе промышленного гусеничного трактора класса тяги 15 т производства ОАО «Завод дорожно-строительной техники «Урал» и адаптированная под потребности стенда. Сформирован комплекс алгоритмов управления, включающий в себя алгоритм управления движением гусеничной машины, алгоритм включения тормоза забегающего борта при угрозе возникновения заноса и алгоритм включения тормоза отстающего борта при перегрузке гидрообъемного механизма по давлению. Для организации ввода исходных данных, а также наблюдений за результатами
моделирования в программном пакете Altair Embed разработана система визуализации, включающая в себя мнемосхему панели оператора с демонстрацией изменения основных параметров движения гусеничной машины (скорости центра тяжести; траектории движения центра тяжести; параметров регулирования подачи насосов; кривизны траектории (заданной и текущей); скорости вращения гусениц на левом и правом бортах; коэффициента сопротивления грунта под каждой гусеницей), панель настройки алгоритмов управления движением гусеничной машины, панель настройки параметров грунта и панель выбора траектории движения гусеничной машины. Abstract: the article presents the results of the development of a bench for a semi-full-scale simulation of the motion control system of a tracked vehicle with a hydrostatic transmission, intended both for teaching programming of logical controllers and for testing control algorithms at the stage of their development. The analysis of technical solutions known on the market with the identification of their main shortcomings is performed. In the framework of the concept of semi-full-scale modeling, a structure has been drawn up and implemented. A mathematical model of the control system for the movement of a tracked vehicle with hydrostatic transmission is presented.
It is made on the basis of an industrial tracked tractor of traction class 15 tons manufactured by JSC Ural Road Construction Equipment Plant and adapted to the needs of the stand. A set of control algorithms has been formed, which includes an algorithm for controlling the movement of a caterpillar vehicle, an algorithm for activating the running-side brake when there is a risk of skidding, and an algorithm for activating the brake of the lagging side when the hydrostatic mechanism is overloaded by pressure. To organize the input of initial data, as well as observations of the simulation results, the Altair Embed software package developed a visualization system that includes an operator panel mimic diagram demonstrating changes in the basic parameters of the tracked vehicle's motion (center of gravity speed; center of gravity trajectory; pump flow control parameters; curvature of the trajectory (set and current); track rotation speed on the left and right sides; soil resistance coefficient under each track), a panel settings the algorithms for motion control of a tracked vehicle, a panel of adjustment of parameters of the soil and
the selection panel motion path of the tracked vehicle.
Описание:
Кондаков Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, tanksv@mail.ru.
Павловская Ольга Олеговна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Системы автоматического управления», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, olyapav@rambler.ru.
Ишбулатов Артем Рашитович, аспирант кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, ishb.t.78@gmail.com.
S.V. Kondakov, tanksv@mail.ru,
O.O. Pavlovskaya, olyapav@rambler.ru,
A.R. Ishbulatov, ishb.t.78@gmail.com
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation