Введение к работе
Актуальность темы. Развитие современных наземных боевых систем идет по пути івтоматизации и роботизации рабочих процессов. Это объясняется стремлением обеспе-іить сохранность личного состава, снизить профессиональные требования к человеку-шератору и повысить эффективность боевых операций. Особенно актуально эти юпросы стоят для систем, непосредственно соприкасающихся с противником, 'частвующих в операциях на зараженных и плохо доступных участках местности. Іменно поэтому в настоящее время интенсивно ведутся работы по созданию юбототехнических комплексов на базе гусеничных машин (РТКГМ). При этом в :ачестве объекта роботизации, как правило, выбираются серийные танки. Однако перед »азработчиками РТКГМ встают весьма сложные задачи, связанные с управлением автономным или дистанционным) системами вооружения и шасси, с использованием іазерной, микропроцессорной техники, а также радио- и телевизионных устройств, 'мнение этих задач на этапе проектирования РТКГМ практически невозможно без «еретических исследований комплекса «система управления - гусеничная машина -інешняя среда» с использованием математического моделирования рабочих процессов іа ЭВМ. Поэтому представляется актуальной задачей прогнозирование режимов [вижения РТКГМ, направленное на повышение эффективности проектирования и ітработки алгоритмов управления на основе вычислительного эксперимента.
Цели и задачи. Целью настоящей работы является разработка метода прогнози-ювания режимов движения РТКГМ на основе математического моделирования динами-:и комплекса на ЭВМ. Использование данного метода позволит на ранних этапах проек-ирования исследовать: поведение роботизированного комплекса при различных зако-іах управления гусеничным шасси на совокупности дорожно-грунговых условий и при ыполнении типовых маневров; работоспособность системы вооружения с учетом ди-амики гусеничного шасси; подвижность РТКГМ; влияние состава информационного анала и скорости передачи данных на эффективность управления объектом и др. Для остижения цели в работе решены следующие задачи: проанализирован отечественный зарубежный опыт теоретических исследований режимов движения РТКГМ; разрабо-ан новый метод моделирования совокупности реализаций дорожно-грунтовых условий; азработана оригинальная математическая модель движения РТКГМ; исследованы раз-ичные законы управления движением РТКГМ и выработаны рекомендации по выбору ационального закона управления; проведено сравнение экспериментальных данных с езультатами математического моделирования движения РТКГМ.
Научная новизна. В результате теоретических исследований и анализа экспери-іентальньїх данных разработан метод прогнозирования режимов движения РТКГМ на снове имитационного моделирования на ЭВМ поведения машины в статистически за-анных условиях эксплуатации, позволяющий сократить до 20% сроки проектирования истем управления роботизированных машин. Создана оригинальная математическая одель движения ГМ по местности, с встроенной системой управления движением. Раз-
работай новый метод математического моделирования реализаций случайных функций высот неровностей, встречающихся на пути гусеничной машины, основанный на неканонических представлениях и позволяющий охватить всю совокупность условий эксплуатации ГМ.
Практическая ценность работы. На основе результатов выполненных исследований для практического использования при проектировании РТКГМ предложен комплекс программ для ЭВМ, использование которого позволит моделировать дорожно-грунтовые условия и имитировать динамику движения машины с разными законами управления элементами шасси РТКГМ.
Реализация результатов работы. Материалы диссертационной работы являются основой по разделу научно-исследовательской работы, выполненной в НИИ СМ МГТУ им. Н.Э. Баумана и посвященной вопросам роботизации гусеничных машин, используются в учебном процессе при подготовке инженеров на кафедре «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы» МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ. Основные положения и результаты диссертационной работы неоднократно заслушивались и обсуждались на научно-техническом семинаре кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы» МГТУ им. Н.Э. Баумана, 58-ой научно-исследовательской конференции МАДИ (ТУ) (Москва, 1999г.), на международном симпозиуме «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки кадров» МАМИ (ТУ) (Москва, 2000), на Всероссийской научно-технической конференции Академии гражданской защиты (Новогорск, 2001).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы. Работа изложена на 180 листах машинописного текста, содержит 123 рисунка и 10 таблиц. Библиография работы содержит 95 наименований.
