МЕХАТРОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНЫМ АГРЕГАТОМ С БЕСКОЛЛЕКТОРНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

А. В. Линенко, Ш. Ф. Сираев, А. И. Азнагулов, В. В. Лукьянов

Аннотация


Повысить производство продукции растениеводства можно за счет внедрения системы точного земледелия, где важным является обеспечить точность движения машинно-тракторного агрегата (МТА) до нескольких сантиметров по навигационным спутниковым системам. Такую точность может обеспечить подруливающее устройство, в котором электродвигатель постоянного тока через механический преобразователь по сигналам блока управления обеспечивает поворот рулевого колеса на требуемый угол. Наличие дополнительных механических связей между рулевым колесом и ротором электродвигателя негативно сказывается на точности управления агрегатом, надежности и стоимости подруливающего устройства. В работе предложен мехатронный модуль, состоящий из двух частей, который позволяет увеличить быстродействие автоматической системы управления, упростить конструкцию и снизить ее стоимость. В механической части мехатронного модуля использован бесколлекторный двигатель постоянного тока (БКДПТ), ротор которого является составной частью рулевого колеса. Изменение положения ротора является поворотом рулевого колеса без промежуточных механизмов. Позиционирование ротора осуществляется с помощью трех дискретных датчиков Холла, установленных на статоре. Разработана и реализована в программе DIP TRACE принципиальная схема драйвера БКДПТ, которая реализована на базе микроконтроллера Atmel AT90PWM3, представлена часть программного кода функции прерывания по датчикам Холла. Получена динамическая зависимость скорости вращения ротора двигателя при разных моментах сопротивления на рулевом колесе. Временная стабилизация частоты вращения не превышает 0,3 секунды. Внедрение мехатронной системы для управления МТА с использованием навигационных систем позволит уменьшить эксплуатационные затраты (на семена – до 15 %, на химикаты и топливо – не менее 10 %), снизить утомляемость оператора и увеличить производительность труда (возможность работы в ночное время, а также в условиях плохой видимости). Простой монтаж подруливающего устройства обеспечивает быструю его установку на любую отечественную и импортную технику.

Полный текст:

PDF

Литература


Ильинский Н.Ф. Перспективы развития

регулируемого электропривода. –

Электричество. – 2003. - № 2. – C. 3-7.

Труфляк Е.В. Основные элементы

системы точного земледелия. – Краснодар:

КубГАУ, 2016. – 39 с.

Патент на полезную модель № 183287

Исполнительное устройства для автоматического управления машино-тракторным агрегатом / А.В. Линенко, А.И. Азнагулов, М.М.

Ямалетдинов. № 2018114392; заявл. 18.04.18;

опубл. 17.09.18 с.

Дорф P., Бишоп Р. Современные системы

управления / Пер. с англ. Б.И. Копылова. –

М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. – 832

с.

Герасимов В.Г., Кузнецов Э.В.,

Николаева О.В. Электротехника и электроника. – Кн. 2. Электромагнитные устройства

и электрические машины. – М.:

Энергоатомиздат, 1997. — 288 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.