КЕРУВАННЯ РУХОМ РОБОЧОГО ОБЛАДНАННЯ ФРОНТАЛЬНОГО НАВАНТАЖУВАЧА В ПРОЦЕСІ НАВАНТАЖЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2026.112.0.112Ключові слова:
фронтальний навантажувач, робоче обладнання, лінійно-квадратичний регулятор, інтегральна складова, зовнішні збуренняАнотація
У роботі розглянуто завдання керування рухом робочого обладнання фронтального навантажувача в умовах дії зовнішніх збурень, що є визначальними для процесу наповнення ковша. Запропоновано та досліджено спрощену математичну модель у просторі станів, що описує динаміку руху ковша як зосередженої маси з одним ступенем свободи. Для керування рухом ковша синтезовано лінійно-квадратичний регулятор, розширений інтегральною складовою з метою компенсації зовнішніх збурень. Результати комп’ютерного моделювання довели, що запропонований регулятор забезпечує нульову статичну похибку за наявності сталого збурення під час позиціонування ковша. Для збурень, що збільшуються, досягається суттєве зме- ншення похибки, що відповідає практичним вимогам до керування робочим обладнанням фронтальних навантажувачів.
Посилання
Собко Б. Ю., Ложніков О. В., Вороний М. В. Встановлення впливу насипної густини гірни- чої маси залізорудного кар’єру на продуктив- ність колісних навантажувачів. Збірник науко- вих праць національного гірнінчого універси- тету. 2022. Т. 71. С. 7–16.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/71.007
Adaptation of a wheel loader automatic bucket filling neural network using reinforcement learning / S. Dadhich et al. 2020. International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Glasgow, UK, 19–24 July 2020. 2020. https://doi.org/10.1109/ijcnn48605.2020.9206849
Hemami A. Motion trajectory study in the scooping operation of an LHD-loader. IEEE Transactions on Industry Applications. 1994. Vol. 30. No. 5. P. 1333–1338.
https://doi.org/10.1109/28.315248
Filla R., Ericsson A., Palmberg J-O. Dynamic Simulation of Construction Machinery: Towards an Operator Model. IFPE 2005 Technical Conference/ Las Vegas (NV), USA, March 16– 18, 2005. https://doi.org/10.48550/arXiv.cs/0503087.
Bucket Loading Trajectory Optimization for the Automated Wheel Loader / J. Yao et al. IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2023.
P. 1–11. https://doi.org/10.1109/tvt.2023.3236507
Autonomous Scooping of a Rock Pile by a Wheel Loader Using Disturbance Observer / O. Kanai et al. 23rd International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Tokyo, Japan, 3–5 October 2006. 2006. https://doi.org/10.22260/isarc2006/0089
Joint Optimization for Transport and Bucket Loading Phases of Automated Wheel Loaders /
C. P. Edson et al. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2023. P. 1–9. https://doi.org/10.1109/tmech.2023.3274416
Кириченко І. Г., Гурко В. О. Застосування ма- шинного навчання в інтелектуальній системі керування ковшем навантажувача. Вісник Ха- рківського національного автомобільно- дорожнього університету. 2025. Вип. 108. С. 78–88. https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2025.108.0.78
Dadhich S., Sandin F., Bodin U. Predicting Bucket- Filling Control Actions of a Wheel-Loader Operator Using a Neural Network Ensemble. 2018 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Rio de Janeiro, 8–13 July 2018. 2018. https://doi.org/10.1109/ijcnn.2018.8489388
Eriksson D., Ghabcheloo R., Geimer M. Impact of Data Quantity and Composition on Bucket Filling Performance for Wheel Loaders. 2024 European Control Conference (ECC), Stockholm, Sweden, 25–28 June 2024. 2024. https://doi.org/10.23919/ecc64448.2024.10591162
Adaptation of a wheel loader automatic bucket filling neural network using reinforcement learning / S. Dadhich et al. 2020 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Glasgow, United Kingdom, 19–24 July 2020. 2020. https://doi.org/10.1109/ijcnn48605.2020.9206849
Shen C., Sloth C. Generalized Framework for Wheel Loader Automatic Shoveling Task with Expert Initialized Reinforcement Learning. 2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, Ha Long, Vietnam, 8–11 January 2024. https://doi.org/10.1109/sii58957.2024.10417575
Nise N. S. Control Systems Engineering. Wiley & Sons, Incorporated, 2020. 942 p.
