ОБОСНОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА ЭЛЕМЕНТОВ АДАПТИВНЫХ ХОДОВЫХ СИСТЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЭС С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Исследования показывают, что количество тягово-транспортных сельскохозяйственных энергосредств в возрасте 15 лет и более составляют 70 % от общего парка машин, то повышение долговечности МЭС позволит эксплуатировать ее в более длительный срок. Приме-нение адаптивной ходовой системы МЭС с элементами искусственного интеллекта, пред-полагает снижение давления на почву на 25 % и уменьшения буксования движителя до 35 %, а также снижать уровень виброактивности элементов конструкции МЭС, что позволит существенно улучшить условия труда оператора; защитить МЭС от воздействия вибраций, повысить долговечность благодаря снижению динамических нагрузок, а в последствии по-высить сопротивление усталости и надежность МЭС. Для этого необходимо разработать алгоритмы управляющего воздействия и реакции системы управления на возможные варианты событий при работе МЭС на полях. Прежде чем устанавливать систему управления на МЭС, также необходимо выполнить отладку си-стемы управления, выявить ошибки в работе и устранить их. Для этого следует создать спе-циализированный стационарный стенд, имитирующий реальные условия работы адаптив-ной системы подрессоривания и разработать оптимальное управление исполняющим устройством в системе активной подвески с целью наиболее эффективного гашения колеба-ний, возникающих от дорожных неровностей. В данной статье разработаны и обоснованы технические характеристики стенда для испытаний адаптивных систем подрессоривания для мобильных энергосредств (МЭС) сель-скохозяйственного назначения, имеющих пневматическую систему подрессоривания. Изло-жены принципы имитации дорожной поверхности с использованием программного кода контроллера с бортовым компьютером, на котором заложен алгоритм обучаемой нейросети по управлению пневматической системы. Назначение данного стенда – обеспечить (имитировать) режимы работы адаптивной системы подрессоривания (в онлайн режиме) мобиль-ных энергосредств сельхозназначения.

Ключевые слова:
долговечность, элементы конструкции, МЭС, пневмоэлемент, жесткость, искусственный интеллект, нейронная сеть; стенд для испытания, подвеска, имитация, дорожное покрытие, подрессоривание, адаптивные системы
Список литературы

1. Годжаев, З. А. Разработка и создание ходовых систем сельскохозяйственных тракторов со сменной полугусеницей / З. А. Годжаев, Е. В. Овчинников, А. С. Овчаренко // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2023. – Т. 24, № 3. – С. 498-509. – DOIhttps://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.3.498-509. – EDN FQJGIQ.

2. Годжаев, З. А. Вибрационная защита гидравлической системы подрессоривания мобильных машин с применением активного регулирования нейросетевым контроллером / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, В. А. Кузьмин // Тракторы и сельхозмашины. – 2019. – № 4. – С. 43-49. – DOIhttps://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-4-43-49. – EDN OZQAPF.

3. Роботизированные и автоматизированные системы в автомобиле- и тракторостроении : материалы Всероссийской научной конференции, Воронеж, 21 сентября 2022 года. – Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, 2022. – 159 с. – EDN BYQLXJ.

4. Годжаев, Т. З. Обоснование функциональных характеристик сельскохозяйственных мобильных энергосредств в многокритериальной постановке / Т. З. Годжаев, В. А. Зубина, И. С. Малахов // Тракторы и сельхозмашины. – 2022. – Т. 89, № 6. – С. 411-420. – DOIhttps://doi.org/10.17816/0321-4443-121325. – EDN XTFDEB.

5. Годжаев, З. А. Разработка стенда для испытания системы управления беспилотным зерноуборочным комбайном / З. А. Годжаев, Н. С. Крюковская, С. Е. Сенькевич // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2020. – Т. 20, № 3. – С. 5-14. – DOIhttps://doi.org/10.14529/engin200301. – EDN XMQJJW.

6. Годжаев, З. А. Перспективные проекты по созданию роботизированных мобильных энергетических средств сельскохозяйственного назначения / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, В. А. Кузьмин // Материалы XII мультиконференции по проблемам управления (МКПУ-2019). В четырех томах, Дивноморское, Геленджик, 23–28 сентября 2019 года. Т. 2. – Дивноморское, Геленджик: Издательство Южного федерального университета, 2019. – С. 127-129. – EDN YXYDVI.

7. К вопросу синтеза системы управления технологическими процессами при выполнении полевых операций мобильным энергосредством / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, С. Э. Лонин [и др.] // Современные тенденции в научном обеспечении агропромышленного комплекса : Коллективная монография / под ред. В. В. Окоркова. – Иваново : Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Верхневолжский федеральный аграрный научный центр", 2019. – С. 262-265. – EDN WBHNLA.

8. Повышение долговечности силовых передач МЭС за счет снижения их динамической нагруженности / С. Е. Сенькевич, З. А. Годжаев, Е. Н. Ильченко, И. С. Алексеев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2021. – Т. 21, № 3. – С. 22-33. – DOIhttps://doi.org/10.14529/engin210302. – EDN ZPSOCR.

9. Методы расчета на прочность тракторов и других мобильных машин / С. С. Дмитриченко, З.А. Годжаев, О. А. Русанов [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2001. – № 1. – С. 12-15.

10. Биргер, И. А. Расчет на прочность деталей машин : справочник / И. А. Биргер, Б. Ф. Шор, Г. Б. Иосилевич. – М.: Машиностроение, 1979. – 702 с.

11. Серенсен С.В. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность: руководство и справочное пособие / С. В. Серенсен, В. П. Когаев, P. M. Шнейдерович / под ред. С.В. Серенсена. – М.: Машиностроение, 1975. – 488 с.

12. Kravchenko, V., Kravchenko, L., Senkevich S., Zhurba, V., Duryagina, V. (2023). Reducing the Dynamic Loading of the Links of the Machine-Tractor Unit Aggregated by the Mobile Power Vehicle of the 1.4 Drawbar Category. In: Guda, A. (eds) Networked Control Systems for Connected and Automated Vehicles. NN 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 510. Springer, Cham. – https://doi.org/10.1007/978-3-031-11051-1_210.

13. Годжаев, З. А. Вибрационная защита гидравлической системы подрессоривания мобильных машин с применением активного регулирования нейросетевым контроллером. / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, В. А. Кузьмин // Тракторы и сельхозмашины. – 2019. – № 4. – С. 43-49. – DOI:https://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-4-43-49.

14. Development of a mathematical model of the oscillatory system of agricultural mobile power equipment with attachments for the creation of their adaptive springing systems / Z. Godzhaev, S. Senkevich, I. Malakhov, S. Uyutov // E3S Web of Conferences : XVI International Scientific and Practical Conference “State and Prospects for the Development of Agribusiness - INTERAGROMASH 2023”, Rostov-on-Don, Russia, 01–05 марта 2023 года. Vol. 413. – Rostov-on-Don, Russia: EDP Sciences, 2023. – P. 02042. – DOIhttps://doi.org/10.1051/e3sconf/202341302042. – EDN YZMVZT.

15. Концепция создания адаптивных ходовых систем сельскохозяйственных мобильных энергосредств с применением элементов искусственного интеллекта / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, В. А. Кузьмин, И. С. Малахов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2023. – № 5(361). – С. 159-164. – DOI:https://doi.org/10.33979/2073-7408-2023-361-5-159-164.

16. Исследование динамических характеристик сельскохозяйственных мобильных энергосредств с адаптивной ходовой системой / З. А. Годжаев, С. Е. Сенькевич, И. С. Малахов [и др.] // XVI Всероссийская мультиконференция по проблемам управления (МКПУ-2023). В 4 т., Волгоград, 11–15 сентября 2023 года. Т. 4. – Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2023. – С. 48-50. – EDN KQRVIT.

17. Zakhid Godzhaev, Sergey Senkevich, Viktor Kuzmin, Izzet Melikov. Use of the Neural Network Controller of Sprung Mass to Reduce Vibrations From Road Irregularities // P. Vasant, G. Weber, and W. Punurai. Research Advancements in Smart Technology, Optimization, and Renewable Energy – Hershey, Pennsylvania (USA): IGI Global, 2021. – pp. 423-463. doi:https://doi.org/10.4018/978-1-7998-3970-5.ch005.

18. Проблема воздействия на почву ходовых систем мобильных энергосредств и эффективные пути решения [Применение мобильных средств на шинах сверхнизкого давления] / З. А. Годжаев, В. Г. Шевцов, А. В. Русанов, В. И. Прядкин // Инновац. развитие АПК России на базе интеллектуал. машин. технологий / Всерос. науч.-исслед. ин-т механизации сел. хоз-ва.-Москва, 2014. – С. 327-329 // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. – 2015. – No. 3. – P. 676. – EDN UHUKGB.

19. Годжаев, З. А. Разработка стенда для испытания системы управления беспилотным зерноуборочным комбайном / З. А. Годжаев, Н. С. Крюковская, С. Е. Сенькевич // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2020. – Т. 20, № 3. – С. 5-14. – DOIhttps://doi.org/10.14529/engin200301. – EDN XMQJJW.

20. Патент № 2728860 C1 Российская Федерация, МПК G01M 17/00, G01M 15/00, G01M 15/02. Стенд для имитационного испытания системы управления беспилотным зерноуборочным комбайном : № 2020107178 : заявл. 17.02.2020 :опубл. 31.07.2020 / З. А. Годжаев, Н. С. Крюковская, А. В. Дунаев [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). – EDN HAXZNB.

21. Годжаев З.А., Сенькевич С.Е., Малахов И.С., Ильченко Е.Н., Уютов С.Ю. Определение упруго-демпфирующих характеристик адаптивной системы подрессоривания для выработки оптимального управления имитационным стендом // Тракторы и сельхозмашины. - 2024. - Т. 91. - №3. doi:https://doi.org/10.17816/0321-4443-633446

Войти или Создать
* Забыли пароль?