Математическое моделирование движения колесной машины в горизонтальной плоскости

Одним из наиболее эффективных способов повыше-ния производительности труда в сельском хозяйстве является использование точного земледелия, предпо-лагающего использование спутниковых радионавигаци-онных систем для управления движением колесными сельскохозяйственными машинами. Их использование позволяет обеспечить рабочее движение сельскохозяй-ственных машин по задаваемой траектории без уча-стия водителя с высокой точностью. Это позволяет уменьшить пройденный путь, тем самым снизить рас-ход топлива, повысить качество выполняемых полевых работ, а также уменьшить психомоторные затраты механизатора на управление. В Алтайском государ-ственном техническом университете проводится ра-бота по созданию системы управления движением, не уступающей по своим характеристикам импортным системам и имеющей более приемлемую стоимость для сельхозпроизводителей. Важной задачей при этом является разработка алгоритма управления и его про-граммно-аппаратная реализация. Алгоритм управления условно разбивается на два модуля - локальное и гло-бальное регулирование. Проверка работоспособности алгоритмов управления осуществляется эксперимен-тально. Полевые испытания связаны со значительными финансовыми и временными затратами. Поэтому целе-сообразным представляется проверка работоспособно-сти электромеханической системы управления и разра-ботанных алгоритмов в лаборатории с использованием математического моделирования в режиме реального времени. При этом подходе большая часть механиче-ской системы, за исключением исследуемого узла, опи-сывается механико-математической моделью в виде дифференциальных уравнений. В данной статье пред-ставлены этапы получения математической модели движения колесной машины на основе дифференциаль-ных уравнений движения в горизонтальной плоскости. Было проведено математическое моделирование стан-дартных маневров в пакете Matlab. Анализ полученных результатов подтвердил адекватность разработан-ной модели реальной колесной машине, что позволяет использовать ее для симуляции движения колесной ма-шины в режиме реального времени и разработке алго-ритма управления с использованием теории автомати-ческого регулирования.