Повышение устойчивости и управляемости многоосных колесных машин с электромеханической трансмиссией, выполненной по схеме «мотор–ось»

В настоящее время на многоосных колесных машинах (МКМ) для привода ведущих колес все чаще применяются электромеханические трансмиссии, позволяющие решить задачи, связанные с рациональным распределением мощности от источника энергии к ведущим колесам при любой колесной формуле, расширением возможностей поиска оптимальных решений конструктивных схем. Все больший интерес разработчики МКМ проявляют к электромеханическому приводу, выполненному по схеме «мотор–ось». Однако при разработке таких схем тягового электропривода возникают проблемы, в первую очередь связанные с отсутствием опыта создания и готовых алгоритмических решений по управлению тяговыми электродвигателями. В статье рассмотрены вопросы повышения курсовой и траекторной устойчивости таких МКМ путем разработки алгоритмов управления тяговыми электродвигателями привода ведущих осей. Разработан алгоритм работы системы динамической стабилизации курсовой и траекторной устойчивости МКМ за счет изменения крутящих моментов на ведущих осях МКМ. Получено аналитическое выражение для определения главного вектора управляющего момента (закон оптимального управления), обеспечивающего курсовую и траекторную стабилизацию движения МКМ. Разработан метод расчета изменения крутящих моментов на ведущих осях МКМ, обеспечивающий практическую реализацию разработанного метода управления. Методами имитационного математического моделирования при выполнении МКМ маневра «поворот» доказана работоспособность предложенного закона динамической стабилизации движения для МКМ, оснащенных электромеханическими трансмиссиями, выполненными по схеме «мотор–ось».

Литература

[1] Белоусов Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет.Москва,Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 728 с.

[2] Горелов В.А., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В. Синтез системы управления тяговыми электродвигателями для индивидуального привода ведущих колес автомобиля. Наука и образование, 2011, вып. 12, № 77—30569/282533. URL: http:// technomag.edu.ru/doc/282533.html (дата обращения 15 января 2014).

[3] Шеломков С.А., Купреянов А.А. Способ управления многоприводной электрической трансмиссией многоосной колесной машины. Пат. 2 426 660 RU МПК B 60 L 15/20, H 02 P 5/46, 2011, бюл. № 23.

[4] Плиев И.А., Сайкин А.М., Коршунов Г.В., Архипов А.В. Алгоритмы управления мощностями, подводимыми к колесам полноприводных автомобилей. Журнал автомобильных инженеров, 2012, № 3(74), с. 16—18.

[5] Jackson A., Crolla D., Woodhouse A., Parsons M. Improving Performance of a 6?6 Off-Road Vehicle Through Individual Wheel Control, SAE Technical Paper 2002-01-0968, 2002, doi:10.4271/2002-01-0968.

[6] Горелов В.А., Жилейкин М.М., Шинкаренко В.А. Разработка закона динамической стабилизации многоосной колесной машины с индивидуальным приводом движителей. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 12. URL: http:// engjournal.ru/catalog/machin/transport/1029.html (дата обращения 20 января 2014).

[7] Александрова И.Е., Александрова Т.Е. О выборе весовых коэффициентов оптимизируемого функционала в теории аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Радіоелектроніка, інформатика, управління, 2005, № 4, с. 135–137.

[8] Ловчаков В.И., Сухинин Б.В., Сурков В.В. Оптимальное управление электротехническими объектами. Тула, Изд-во ТулГУ, 2004. 149 с.

[9] Ванько В.И., Ермошина О.В., Кувыркин Г.Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 488 с.

[10] Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колесной формулой 8х8 при различных способах управления поворотом. Журнал ААИ, 2009, № 2, с. 34–40.

[11] Горелов В.А., Масленников Л.А., Тропин С.Л. Прогнозирование характеристик криволинейного движения многоосной колесной машины при различных законах всеколесного рулевого управления. Наука и образование, 2012, № 5. URL: http://technomag.edu.ru/doc/403845.html, doi: 10.7463/0512.0403845 (дата обращения 15 января 2014).