Експериментальне дослідження стабілізації положення пристрою для переміщення малогабаритних вантажів

2025

Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини, Iss 105 (2025)

Для підтвердження застосовності теоретичного методу синтезу оптимального керування рухом пристрою для транспортування малогабаритних вантажів постає питання проведення експериментального дослідження такого керування на практиці. В даній роботі описано методику проведення експериментального дослідження процесу стабілізації положення пристрою для транспортування малогабаритних вантажів та методи оцінки якості такої стабілізації. Очікуваним результатом було отримати експериментальні дані перевірки якості розробленого керування для 11 наборів коефіцієнтів ПІД-регулятора. Надалі з них обрано коефіцієнти регулятора, які найкраще себе показали в процесі стабілізації положення пристрою. Також отримано експериментальні дані роботи пристрою з мінімальною похибкою при порівнянні з теоретичними даними. При проведенні експериментального дослідження використано фізичну модель двоколісного пристрою для транспортування малогабаритних вантажів. Було перевірено якість реалізації регулювання положення пристрою на одинадцяти наборах коефіцієнтів ПІД-регулятора. Зібрано масиви експериментальних даних роботи пристрою, проведено порівняння з теоретичними даними та проведено оцінку якості процесу стабілізації положення пристрою. При співставленні теоретичних і експериментальних даних отримано показники максимальних та середньоквадратичних похибок кута нахилу пристрою, показники похибок максимальної та середньоквадратичної кутової швидкості нахилу пристрою. Декремент згасання коливань знаходився в межах 0,25…2,11. Серед усіх розв’язків обрано найкращим з практичної точки зору є результат набору наступних коефіцієнтів ПІД-регулятора: пропрорційний k1=-2,112, інтегральний k2=-1,756, диференціальний k3=-1,38·10-7. Цей результат відповідає найбільшому декременту згасання коливань (λ=2,11). Отриманий результат дав підстави вважати методику синтезу оптимального керування дієвою, а задачу експериментальної перевірки виконаною.

article

English
Russian
Ukrainian

Kyiv National University of Construction and Architecture, 2025.

експериментальне дослідження, двоколісний пристрій, керування рухом, нестійка динамічна система, ПІД-регулятор, стабілізація положення, Technological innovations. Automation, HD45-45.2, Mechanical industries, HD9680-9714, Instruments and machines, QA71-90, Descriptive and experimental mechanics, QC120-168.85, Information technology, T58.5-58.64, Materials of engineering and construction. Mechanics of materials, TA401-492, Mining engineering. Metallurgy, TN1-997, Earthwork. Foundations, TA715-787