Модель мехатронной системы управления исполнительным органом ЗТМ с GPS-интенсификатором

Abstract

Проанализированы факторы, определяющие тенденции развития дорожной техники в мире. Проанализированы характеристики разработки грунта исполнительным органом землеройно-транспортной машины (ЗТМ) в реальных условиях эксплуатации. Проведен анализ рабочего процесса землеройно-транспортной машины. Поставлена задача повышения эффективности функционирования землеройно-транспортной машины при взаимодействии с грунтом в условиях ограниченного времени на принятие решения. Поставлена задача повышения эффективности функционирования землеройно-транспортной машины при неопределенности входной информации. Получена информация о производительности и длительности рабочего цикла бульдозера при использовании GPS-управления. Проведен анализ параметров, формирующих режим нагружения машины. Разработана математическая модель мехатронной системы управления исполнительным органом землеройно-транспортной машины с GPS - интенсификатором, позволяющая реализовать режим адаптивной оптимизации машины. Определены задачи адаптивной оптимизации рабочих процессов землеройно-транспортных машин, которые решает мехатронная система. Представлена мехатронная система управления исполнительным органом землеройно-транспортной машины, как система взаимосвязанных функционально-законченных элементов. Проведен сравнительный анализ данных традиционной системы управления и систему управления с интенсификатором. Проведен анализ точечных мгновенных фотограмм положения отвала землеройно-транспортной машины. Построены законы распределения величин. Обоснована структура мехатронной системы подачи исполнительного органа землеройно-транспортной машины. Разработана математическая модель мехатронной системы подачи исполнительного органа землеройно-транспортной машины с GPS – интенсификатором. Установлена влияние системы GPSинтенсификатора на технико-экономические показатели машины. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических данных для оценки адекватности математической модели движения машины с системой позиционирования реальным процессам. Проведен анализ топливной экономичности на основании экспериментальных данных. Проведено экспериментальное исследование влияния системы GPS-интенсификатора на технико-экономические показатели машины.

Проаналізовано фактори, що визначають тенденції розвитку дорожньої техніки в світі. Проаналізовано характеристики розробки ґрунту виконавчим органом землерийно-транспортної машини (ЗТМ) в реальних умовах експлуатації. Проведено аналіз робочого процесу землерийно-транспортної машини. Поставлено завдання підвищення ефективності функціонування землерийно-транспортної машини при взаємодії з ґрунтом в умовах обмеженого часу на прийняття рішення. Поставлено завдання підвищення ефективності функціонування землерийно-транспортної машини при невизначеності вхідної інформації. Отримано інформацію про продуктивність і тривалості робочого циклу бульдозера при використанні GPS-управління. Проведено аналіз параметрів, що формують режим навантаження машини. Розроблено математичну модель мехатронної системи управління виконавчим органом землерийнотранспортної машини з GPS-інтенсифікатором, що дозволяє реалізувати режим адаптивної оптимізації машини. Опеределить завдання адаптивної оптимізації робочих процесів землерийно-транспортніх машин, які вирішує мехатронна система. Представлена мехатронна система управління виконавчим органом землерийно-транспортної машини, як система взаємопов'язаних функціонально-закінчених елементів. Проведено порівняльний аналіз даних традиційної системи управління і систему управління з інтенсифікатором. Проведено аналіз точкових миттєвих фотограм положення відвалу землерийнотранспортної машини, Побудовано закони розподілу величин. Обґрунтовано структура мехатронної системи подачі виконавчого органу землерийно-транспортної машини. Розроблено математичну модель мехатронної системи подачі виконавчого органу землерийно-транспортної машини з GPSінтенсифікатором. Встановлено вплив системи GPS-інтенсифікатора на техніко-економічні показники машини. Проведено порівняння експериментальних і теоретичних даних для оцінки адекватності математичної моделі руху машини з системою позиціонування реальним процесам. Проведено аналіз паливної економічності на підставі експериментальних даних. Проведено експериментальне дослідження впливу системи GPS-інтенсифікатора на техніко-економічні показники машини.

The factors that determine the trends in the development of road technology in the world were analyzed. The characteristics of soil development with the help of an executive body of an earth-moving vehicle (EMT) in real operating conditions were analyzed. An analysis of the working process of the earth-moving vehicle was carried out. The task of increasing the efficiency of the functioning of the earth-moving vehicle when interacting with the ground in a limited time for decision-making was set. The task of increasing the efficiency of the functioning of the earth-moving vehicle with the uncertainty of the input information was set. Information on the performance and cycle times of the bulldozer when using GPS control has been obtained. An analysis of the parameters that form the loading mode of the machine was carried out. A mathematical model of the mechatronic control system of the executive body of an earth-moving machine with a GPS intensifier was developed. This model allows to implement the mode of adaptive optimization of the machine. The tasks of adaptive optimization of the working processes of earth-moving machines, which the mechatronic system solves, have been identified. The mechatronic control system of the executive body of the earthmovingtransport machine, as a system of interconnected functionally complete elements, was presented. A comparative analysis of the data of the traditional control system and the control system with an intensifier was carried out. Analysis of instantaneous point photograms of the position of the dump of the earth-moving vehicle was carried out. Distribution laws of quantities. The structure of the mechatronic feed system of the executive body of the earth-moving machine was constructed. A mathematical model of the mechatronic feed system of the executive body of an earth-moving vehicle with a GPS intensifier was developed. The influence of the GPSintensifier system on the technical and economic indicators of the machine was established. Comparison of experimental and theoretical data to assess the adequacy of the mathematical model of the movement of the machine with the positioning system to real processes was carried out. Analysis of fuel efficiency based on the experimental data was carried out. An experimental study of the influence of the GPS-intensifier system on the technical and economic indicators of the machine was carried out.