Повышение эффективности МТА за счет реверсивного движения на склонах при скашивании трав тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мишин Сергей Александрович

• Мишин Сергей Александрович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Мишин Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Пути повышения эффективности эксплуатации МТА на склоновых землях

1.2. Способы движения и виды поворотов МТА

1.3. Автоматизированные системы управления движением МТА

1.3.1. Классификация и архитектура автоматизированных систем управления движением МТА

1.3.2. Техническая реализация и примеры современных систем

1.4. Состояние исследований по управлению движением МТА на склонах27

1.5. Выводы и задачи исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕВЕРСИВНОГО СПОСОБА ДВИЖЕНИЯ МТА ПРИ СКАШИВАНИИ ТРАВ НА СКЛОНЕ

2.1. Анализ и обоснование реверсивного способа движения МТА на склоновых землях

2.1.1. Критический анализ традиционных способов движения и поворотов МТА

2.1.2. Обоснование выбора реверсивного способа с игольчатым поворотом

2.1.3. Разработка и описание технологической схемы реверсивного способа движения для условий склона

2.2. Математическое моделирование процесса движения и производительности МТА

2.2.1. Разработка математической модели движения МТА при реверсивном способе на склоне

2.2.2. Аналитическое определение производительности МТА

2.3. Разработка функционально-технологической схемы автоматизированного МТА

2.3.1. Обоснование структуры и компонентов системы управления

2.3.2. Обоснование конструктивно-технологических параметров мехатронных модулей систем управления

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа экспериментальных исследований

3.2. Приборы и приспособления для проведения исследований

3.3. Методика проведения лабораторных исследований мехатронных приводов систем управления МТА на базе ЛТЗ-120Б

3.4. Методика проведения лабораторных исследований линейных актуаторов МТА на базе Уралец

3.5. Методика проведения полевых исследований МТА с автоматизированной системой

3.5.1. Предварительные исследования МТА с автоматизированной системой на базе трактора ЛТЗ-120Б

3.5.2. Подготовка участка для проведения исследования МТА с автоматизированной системой на базе минитрактора Уралец

3.5.3. Подготовка трактора для проведения исследования МТА с автоматизированной системой на базе минитрактора Уралец

3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Компьютерное моделирование и симуляция способов движения и разворотов МТА при кошении травы на склонах

4.2. Результаты лабораторных исследований мехатронных модулей управления движением МТА

4.2.1. Результаты лабораторных исследований мехатронного модуля тормозной системы

4.2.2. Результаты лабораторных исследований мехатронного модуля сцепления совместно с модулем тормоза

4.2.3 Результаты лабораторных исследований мехатронных модулей при начале движения (трогание с места) с использованием привода педали тормоза и сцепления

4.3. Результаты исследования автоматизированной системы управления

движением МТА в полевых условиях

4.4. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МТА

5.1 Расчет расхода топлива агрегата

5.2. Экономическое обоснование применения игольчатого разворота вместо петлевого при использовании МТА на базе минитрактора Уралец

5.3. Экономическое обоснования использования МТА с автоматизированной системой на базе минитрактора Уралец

5.4. Оценка затрат на внедрение автоматизированной системы в МТА на базе минитратокра Уралец

5.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности МТА за счет реверсивного движения на склонах при скашивании трав»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Проблема повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторных агрегатов (МТА) при выполнении агротехнических приемов на склоновых землях может быть успешно решена за счет роботизации техники и автоматизации технологических процессов.

Природные кормовые угодья (сенокосы и пастбища) в структуре сельскохозяйственных угодий Приволжского федерального округа занимают более 25 % территорий. По данным 2022 года в Чувашской Республике 84% сельскохозяйственных угодий размещены на склонах.

Сегодня в сельскохозяйственных предприятиях используются преимущественно классические трактора равнинной модификации и созданные на их базе МТА не имеют возможности выполнять работы на сложных склонах [55,80,98].

Широко используемые способы движения агрегатов в пределах ограниченной территории землепользования на склоновых землях достаточно часто не отвечают технологическим и экологическим требованиям, а также технике безопасности, поскольку значительную долю их пути составляют короткие гоны, крутые повороты и заезды [51,54,78]. Одной из причин не высокой производительности равнинных МТА является ограниченный выбор способов движения и видов поворотов вследствие некоторого отсутствия роботизированных систем управления в их конструкции [42].

Известные научные исследования по реализации рациональных способов движения и видов поворотов, обеспечивающих наибольшую величину коэффициента рабочих ходов и снижение воздействия движителей на почву, подтверждают возможность повышения эффективности эксплуатации агрегатов [56].

В таком случае на склоновых землях необходимо скашивать растительность энергосберегающим рациональным способом движения по направлению, приближенному к изогипсам склона, с быстрым по времени

поворотом. Поэтому встает задача повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторного агрегата путем разработки роботизированных систем его управления для реализации реверсивного способа движения с игольчатым поворотом при скашивании растений на склоновых землях [28].

Степень разработанности темы. Различные способы движения и виды поворотов машинно-тракторных агрегатов являются предметом основательного изучения в трудах ученых. В настоящее время усилия исследователей и инженеров сосредоточены на разработке методов и технических средств, повышающих производительность МТА за счет оптимизации маршрутов и сокращения времени на их выполнение [33,44]. Уменьшение длины разворотов на разворотной полосе, на которые приходится наибольшая доля нерабочих ходов агрегата, приведет также к меньшему уплотнению почвы на разворотной полосе.

Однако существующие способы движения и конструкции МТА не предлагают готовых решений для технологической реализации реверсивного движения [81] с игольчатым поворотом в условиях склоновых земель. Данный подход является перспективным, поскольку обеспечивает соответствие технологическим нормативам и, за счет оптимизации длины траектории поворота, повышает общую эффективность работы путем автоматического создания разворотной полосы на склоне.

Таким образом, актуальной задачей становится разработка мехатронных компонентов и специализированного ПО для систем управления агрегатом, позволяющих реализовать данный способ.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами НИР Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» в 2020-2023 гг., в т.ч. при финансовой поддержке Фонда развития науки ЧГУ им. И.Н. Ульянова (Приложение А) и Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего

образования «Чувашский государственный аграрный университет» в 20242025 гг.

Цель исследования. Повышение производительности машинно-тракторного агрегата за счет использования мехатронных модулей и программного обеспечения систем управления при реверсивном способе движения для скашивания растений на склоновых землях.

Объект исследования. Процесс функционирования машинно-тракторного агрегата, состоящего из колесного трактора, оснащенного мехатронными модулями и ПО систем управления движением, в агрегате с косилкой.

Предмет исследования. Закономерности функционирования машинно-тракторного агрегата при использовании мехатронных модулей и программного обеспечения систем его управления для реализации реверсивного способа движения при скашивании растений.

Научная новизна заключается в повышении производительности технологического процесса скашивания растений на склоновых землях за счет реализации реверсивного способа движения МТА с обоснованием конструктивно-технологической схемы мехатронных модулей. Разработана конструкционно-технологическая схема мехатронного модуля воздействия на педаль управления транспортно-технологического средства, техническая новизна которого подтверждена патентом РФ № 2792709 (Приложение Б). Определены оптимальные параметры мехатронного модуля воздействия на педаль управления транспортно-технологического средства.

Достоверность основных положений и выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований и производственных испытаний мехатронных модулей и программного обеспечения систем управления МТА при реализации реверсивного способа движения для скашивания растений.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость заключается в совокупности сформулированных научных

положений, результатов исследований по повышению производительности машинно-тракторного агрегата за счет использования мехатронных модулей и программного обеспечения систем его управления при реверсивном способе движения для скашивания растений.

Реализация результатов исследования. Методика планирования и выполнения высокоэффективных разворотов для машинно-тракторных агрегатов, занятых на скашивании трав на склоновых землях внедрены в СХПК «Оринино» в 2025 году (Приложение В). Мехатронные модули и программное обеспечение систем управления МТА внедрены на колёсных тракторах в рамках НИР с ООО «Фарватер» в 2021... 2024 году (Приложение Г). Результаты диссертационного исследования используются при обучении бакалавров в учебном процессе ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» (Приложение Д). Разработано программное обеспечение для реализации траектории движения машинно-тракторного агрегата реверсивным способом с игольчатым поворотом на агроландшафте, на которое получено свидетельство о гос. рег. программы для ЭВМ №2026611717 (Приложения Е, Ж и З).

Методология и методы исследований. Теоретические исследования проводились на методах математики и прикладной механики, инженерной графики и начертательной геометрии. При проведении экспериментальных исследований пользовались современной нормативно-технической и справочной литературой.

Положения, выносимые на защиту:

- аналитические зависимости функционирования машинно-тракторного агрегата при реализации реверсивного способа движения при скашивании растений на склоновых землях;

- функционально-технологическая схема машинно-тракторного агрегата;

- результаты оценки эффективности функционирования машинно-тракторного агрегата, оборудованного мехатронными модулями и

программным обеспечением систем его управления в лабораторных и полевых условиях;

- результаты оценки экономической эффективности использования мехатронных модулей с программным обеспечением при эксплуатации МТА в хозяйственных условиях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гусмановские чтения-2025» (Башкирский ГАУ, г. Уфа, 10-11 декабря 2025 г.); VI Всероссийской научно-практической конференции «Новые компетенции цифровой реальности: теория и практика их развития у обучающихся» (ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, 24-25 марта 2025 г.); Всероссийской научно-практической конференции «От импортозамещения к инновационному агропромышленному комплексу и устойчивому сельскому хозяйству России» (Удмуртский ГАУ, г. Ижевск, 1415 декабря 2023 г.; Международной 56-й научной студенческой конференции «Наука. Наследие. Университет» (ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, 08-15 апреля 2022 г.); VI Международной научной конференции «Современные агротехнологии, экологический инжиниринг и устойчивое развитие» (г. Красноярск, 18-20 ноября 2021 г.); XIV Всероссийской научно-технической конференции «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» (ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, 04 июня 2021 г.); III Международной конференции MIST: Aerospace-III-2020 «Передовые технологии в аэрокосмической отрасли, машиностроении и автоматизации» (г. Красноярск, 20-21 ноября 2020 года); XIII международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса», посвященной 90-летию Донского государственного технического университета (Ростовского-на-Дону института сельхозмашиностроения), в рамках XXIII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш» (г. Ростов-на-Дону, 26-28 февраля 2020 года).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 11 печатных работах, из них 3 статьи проиндексированы в базе данных Scopus, 3 стати опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 патент на изобретение и 1 свидетельство о регистрации ПО для ЭВМ. Одна статья представлена без соавторов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Материалы диссертации изложены на 185 страницах машинописного текста и включают 26 таблиц, 66 рисунков, 8 приложений. Список использованной литературы состоит из 132 наименований, из которых 32 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность руководству и сотрудникам ООО «Фарватер» г. Красногорск, Московская область и СПК «Оринино» Моргуашского района Чувашской Республики за содействие в проведении производственно-полевых испытаний.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Пути повышения эффективности эксплуатации МТА на склоновых

землях

В АПК значительная доля обрабатываемых земель находится на склоновых землях. Выполнение технологических операций сельскохозяйственными машинами на склонах требует заметных затрат и усилий для аграриев при реализации технических решений к конкретному типу агротехнических мероприятий.

При этом проблема повышения эффективности эксплуатации сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов складывается из экономических и экологических факторов.

Экономические факторы считаются оптимальными при достижении возможного минимума себестоимости сельскохозяйственной продукции, формирующегося при минимальных затратах на производстве. К ним можно отнести работы по подготовке, выполнению вспомогательных и основных агротехнических приемов, технологический процесс которых определяется заданной системой сельскохозяйственных машин, режимом и производительностью их работы.

Экологические факторы сельскохозяйственных работ считаются приемлемыми при достижении определенного минимума негативного влияния на аграрную экологическую систему и, соответственно, при достижении минимума затрат на последующее ее воспроизводство. В тоже время степень воздействия сельскохозяйственных машин на агроэкосистему также зависит от системы сельскохозяйственных машин, режима и производительности их работы.

Производительность МТА имеет тесную связь с его эксплуатационными свойствами, которые несколько ограничено раскрыты сегодня в вопросе повышения производительности труда за счет увеличения безопасности технологических процессов на склоновых землях.

Если рассматривать в целом вопросы эксплуатации машинно-тракторного агрегата и пути их повышения, то можно использовать методику классификации критериев оценки эффективности МТА, предложенную Федеральным научным центром ВИМ [4, 5, 10-12, 16, 20, 22, 24, 104]. Согласно, которой критерии оптимизации эффективности представлены следующими группами:

- частные, включают входные и выходные контролируемые и управляемые показатели, к ним относят: максимальный часовой расход топлива ДВС, максимальный часового расхода топлива для данного режима ДВС; максимальную эффективную мощность ДВС; максимальную тяговую мощность мобильного энергетического средства;

- интегральные, увязывают более двух критериев для оптимизации, к ним относят: минимальный удельный эффективный расход топлива ДВС; минимальный удельный тяговый расход топлива мобильного энергетического средства; максимальная производительность МТА; максимальный КПД МТА; минимальные приведенные затраты; минимальные топливно-энергетические затраты;

- локальные, характеризуют свойство в целом или в отдельности МТА при его проектировании, к ним относят: устойчивость движения МТА [15, 37], безопасность труда; надежность; почвозащитность; технологичность; экологичность; металлоемкость; эргономичность; транспортабельность и другие;

- глобальные, характеризуют свойства и эффективность для комплексной оценки всего агрегата в целом, к ним относят: максимальный годовой экономический эффект; максимальный годовой энергетический эффект; минимальную энергоемкость технологического процесса; максимальную востребованность проектируемого агрегата.

По классификации критериев оценки эффективности МТА можно выделить один из интегральных показателей - производительность МТА.

Широко известны возможности повышения производительности мобильного энергетического средства и сельскохозяйственной машины в агрегате:

- поддержание МТА в процессе эксплуатации в технически исправном состоянии;

- комплектование МТА с учетом получения большой мощности ДВС, с учетом системы сельскохозяйственных машин, режимом и производительностью их работы;

- подготовка сельскохозяйственного поля и МТА, учитывая агротехнические и технологические требования [39];

- подбор оптимальных и рациональных способов движения, разворотов, обеспечивающих наибольшую величину коэффициента рабочих ходов [40];

- организация работы МТА в группе для обеспечения поточности технологического процесса;

- уменьшение затрат времени при подготовительных и вспомогательных работах;

- обеспечение маневрирования передачами КПП и использование рационального режима работы ДВС [99];

- повышение квалификации операторов.

На технико-эксплуатационные показатели МТА оказывает определенное влияние возделывание сельскохозяйственных культур на склоновых землях. Известно, что на склоновых агроландшафтах, начиная с уклона 5 градусов, производительность МТА начинает постепенно снижаться за счет уменьшения его скорости. А на склонах более 8 градусов тяговая мощность уменьшается до 20.25 %. Возникает боковое смещение сельскохозяйственных машин относительно технологической колеи и нарушается курсовая устойчивость МТА, что приводит к значительному снижению урожайности сельскохозяйственных культур и нарушению эргономических показателей. В целом курсовая устойчивость МТА вносит

значительное влияние на эксплуатационные и агротехнические показатели технологического процесса на склоне.

В разных странах мира для ведения сельского хозяйства на склонах спроектированы различные системы агромашин, систем и комплексов, используются, в том числе и модернизированные равнинные МТА [29,69,72,120,126]. В ряде странах мира разработана многочисленная спецтехника для выполнения агротехнических операций в горной местности [29,72,87].

Из библиографических источников известно, что каждый вариант исполнения МТА имеет свои преимущества и недостатки в плане повышения устойчивости его движения на склоне.

Довольно широко используются известные технические решения [36,62,86,124,131,34,43]:

- применение тракторов с низким клиренсом;

- увеличение колеи и площади контакта трактора;

- использование сдвоенных колес;

- оснастить трактор постоянным полным приводом;

- использовать колеса меньшего диаметра, чтобы понизить центр тяжести;

- установка противовесов и других приспособлений.

Рассматриваемые методы и приемы позволяют уменьшить вероятность опрокидывания или смещения по склону МТА в процессе работы. Но, к сожалению, эти подходы пассивны и не позволяют адаптироваться к условиям функционирования МТА, особенно на сложных склоновых землях. Решить этот вопрос можно адаптивными методами к внешним условиям, применяя автоматизированные системы курсовой устойчивости мобильных энергетический средств. Такой подход в зависимости от условий движения позволяет адаптивно подруливать управляемыми колёсами тракторов.

Анализ перемещения МТА при выполнении агротехнических операций на ограниченной территории землепользования склоновых земель, позволил выявит, что на холостых поворотах на концах поля уходит до 40% сменного

времени движения агрегата на загоне [105,127]. Поэтому перейдем к рассмотрению различных способов движения и видов поворотов МТА, в том числе, которые используются при скашивании трав и на склоновых землях.

1.2. Способы движения и виды поворотов МТА

Схема движения и разновидность поворотов машинно-транспортного агрегата зависят от выполняемой операции, от требований, предъявляемых к ней, конструктива МТА и остальных параметров (Рисунок 1.1). По направлению рабочих ходов все представленные способы движения машинно-транспортного агрегата классифицируются на 3 группы - это гоновые, диагональные, круговые.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 1.1 - Схемы способов движения машинно-транспортного агрегата (нумерацией отмечена последовательность проходов): а), б) гоновые; в) диагональные; г) круговые

При использовании гоновой схемы движения МТА рабочие ходы совершает параллельно 1-2 сторонам участка или загона, на которой выполняется работа с холостыми поворотами на обеих концах. Для достижения наилучшего эффекта на прямоугольных участках необходимо направить МТА по длинной стороне загона, в таком случае, достигается уменьшается число поворотов, которые увеличивают время.

Основными способами движения при сплошном вспахивании многокорпусными плугами при обработке почвы в лесных массивах являются вразвал, всвал и чередование по загонам. Главным преимуществом схемы чередования по загонам является двухкратное уменьшение числа свальных гребней и развальных борозд по сравнению с другими способами.

При движении по комбинированной схеме с беспетлевыми поворотами удается снизить величину полос для поворота, увеличить качество вспашки, а также уменьшается число развальных борозд. Данная схема чаще используется при напольной широкополосной обработке земли для производства разных культур, где не следует использовать повороты в виде петель.

Наибольшую производительность челночный способ движения дает при использовании ее высокоманевренными МТА при неполной обработке почвы на вырубках, вспашке оборотными плугами на маленьких участках.

Реверсивный способ движения МТА используется при осуществлении сельскохозяйственных работ в тяжелых условия, например, на склонах, при использовании тракторов с фронтальным или задним навесным оборудованием, таких как плуг, косилка и т.д.

Для улучшения качества обработки почвы при бороновании и культивации чаще всего используют диагональную схему движения в тех случаях, когда рабочие ходы машинно-тракторного агрегата нужно выполнять под острым или тупым углом.

Во время движения круговым способом обработка выполняется без выключения рабочих органов (оборудования). К тому же схема движения может быть либо от края к центру, либо от центра к краю обрабатываемого участка (поля). В некоторых случаях при смене направления на угловых поворотов допускается выключение оборудования.

В процессе выбора схемы движения необходимо учитывать следующие параметры: возможность исполнения, соблюдение техники безопасности,

наибольшая производительность в ходе работы МТА и наименьшего расхода топливо, т.е. экономические показатели.

Все существующие схемы выполнения поворота (рисунок 1.2), которые наиболее часто использующиеся, делятся на три основные группы: беспетлевые, петлевые и игольчатые.

б)

а / ^

т

1 [Т

к к

г

i 1 г

J к к 1

г у Г

в)

Рисунок 1.2 - Существующие схемы выполнения поворота: а) беспетлевые; б) петлевые; в) игольчатые

При использовании беспетлевых поворотов необходимо учитывать, что расстояние х между серединами соседних проходов МТА должна составлять в два и более раз больше радиуса Я поворота, иными словами х>2Я. В категорию беспетлевых поворотов входят более 20 разновидностей, наиболее распространёнными являются грушевидные, односторонние и др.

Совместно с реверсивным способом движения применяется игольчатый вариант поворота при использовании заднего навесного оборудования (рисунок 1.3). Выбор вида поворота серьезно влияет на экономические показатели и время обработки рабочего участка.

1 Чц к

ч

1 i г

а) б)

Рисунок 1.3 - Реверсивным способ движения с игольчатым вариантом поворота (нумерацией отмечена последовательность проходов): а) общий вид, б) общий вид поворота с основными параметрами

Реверсивный способ движения применяется при выполнении механизированных работ в особо сложных условиях (работа на склонах). Агрегат после гона задним ходом смещается на ширину захвата, теоретически обеспечивает минимальную длину разворотной полосы и снижает уплотнение почвы. Однако при ручном управлении частая необходимость точных манипуляций создает чрезмерную нагрузку на оператора, делая способ практически неприменимым. Это делает полную автоматизацию управления необходимым условием для реализации его преимуществ.

1.3. Автоматизированные системы управления движением МТА

1.3.1. Классификация и архитектура автоматизированных систем

управления движением МТА

Достижения в сфере роботизации и автоматизации стали ключевым драйвером развития точного земледелия [1,101,117,126]. Внедрение автономной техники [101] позволяет перейти к новой реальности агропроизводства, характеризующейся сокращением издержек, минимизацией использования ручного труда и повышением надежности качественных показателей урожая [1,61].

Уровень автономности определяет степень участия оператора в процессе управления и является ключевым критерием развития технологий. Рассмотрим классификацию автоматизированных систем управления движением (АСУД) по уровню автономности:

1) Системы-помощники оператора (автопилоты, системы параллельного вождения [58,59], рисунок 1.4). Система не берет на себя полное управление, а либо подсказывает оператору направление корректировки (световая/звуковая индикация, дисплей), либо удерживает заданный курс, в то время как оператор контролирует скорость, подъем/опускание орудия и мониторит обстановку [60]. Оператор является активным участником контура управления и может в любой момент переопределить действия системы. Для работы на склонах и при реверсивном движении такие системы могут обеспечивать высочайшую точность ведения по прямой, но ответственность за безопасный маневр на сложном рельефе и инициацию реверса полностью лежит на операторе [2,

17].

2) Полуавтономные системы (системы управления по траектории). Система автоматически управляет рулевым управлением и другими функциями (дроссель, трансмиссия, гидравлика орудия) для следования по

заранее заданной или рассчитываемой в реальном времени траектории.

Две ГНСС антенны

Сенсорный дисплей

Электроруль

Рисунок 1.4 - Системы параллельного движения техники в сельском хозяйстве

Оператор выполняет функции надзора, запуска/остановки циклов и вмешивается в нештатных ситуациях. Оператор переходит от непрерывного ручного управления к эпизодическому контролю и стратегическому планированию (задание AB-линий, выбор типа разворота) [63]. Это оптимальный уровень для реализации реверсивного движения на склонах. Система может точно выполнять заранее смоделированный маневр реверса с синхронным управлением орудием, минимизируя человеческий фактор и ошибки, критичные на уклоне.

3) Полностью автономные (роботизированные) агрегаты. МТА способен выполнять весь технологический цикл (от выезда на поле до возвращения) без присутствия человека в кабине [31, 32]. Он самостоятельно ориентируется в пространстве, планирует оптимальный маршрут [26], детектирует и объезжает препятствия, выполняет все маневры. Управление осуществляется дистанционно через центр контроля или полностью делегировано искусственному интеллекту. Оператор становится диспетчером, управляющим парком машин. Этот уровень

является логическим развитием темы. В таком агрегате алгоритмы реверсивного движения на склонах были бы не просто функцией, а интегрированной частью общей системы навигации и безопасности, постоянно адаптирующейся к изменяющимся условиям (влажность, уклон, состояние почвы).

Проведем классификацию по решаемым задачам, которая отражает функциональную эволюцию систем от простых решений к комплексным (таблица 1.1). Приведем архитектура АСУД для описания взаимосвязи основных модулей. Архитектура построена по принципу обратной связи и включает следующие модули: 1) Модули навигации и позиционирования:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мишин Сергей Александрович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизированный машинно-тракторный агрегат для кормопроизводства / З. А. Годжаев, С. А. Васильев, С. А. Мишин, Е. В. Рузанов // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2025. - Т. 19, № 2. - С. 6471. DOI 10.22314/2073-7599-2025-19-2-64-71. EDN GKNLWD.

2. Авторское свидетельство № 1033033 A1 СССР, МПК A01B 69/04. Система автоматизированного вождения колесных машинно-тракторных агрегатов: № 3373308: заявл. 18.12.1981: опубл. 07.08.1983 / В. З. Бубнов, В. М. Тараторкин, П. А. Орлов. EDN BLPHYP.

3. Балкаров, Р. А. Системный подход к решению проблемы ресурсосберегающего использования машинно-тракторных агрегатов (МТА) / Р. А. Балкаров, В. Б. Дзуганов // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. - 2024. - № 4(46). - С. 105-112. DOI 10.55196/2411-3492-2024-4-46-105-112. EDN TUJEUZ.

4. Барский, И. Б. Динамика трактора / И. Б. Барский, В. Я. Анилович, Г. М. Кутьков. - Москва: Машиностроение, 1973. - 280 с.

5. Бейлис, В. М. Тенденции развития прогрессивных машинных технологий и техники в сельскохозяйственном производстве / В. М. Бейлис, Ю. С. Ценч, В. М. Коротченя, С. И. Старовойтов, Н. Г. Кынев // Вестник ВИЭСХ. - 2018. - № 4 (33). - С. 150-156. EDN YTHPID.

6. Беляев, А. Н. Анализ боковых реакций почвы на колесах трактора при повороте / А. Н. Беляев, Т. В. Тришина, Д. Н. Афоничев // Resources and Technology. - 2022. - Т. 19, № 3. - С. 44-56. - DOI 10.15393/j2.art.2022.6363. -EDN IVXDWB.

7. Беляев, А. Н. Исследование динамики машинно-тракторного агрегата при криволинейном движении: монография / А. Н. Беляев, В. И. Оробинский, Т. В. Тришина. - Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2024. - 183 с. - EDN CQVEVR.

8. Беляев, А. Н. Траектория движения машинно-тракторного агрегата при входе в поворот / А. Н. Беляев, В. И. Оробинский, В. П. Шацкий [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. -2020. - Т. 13, № 4(67). - С. 55-62. - 001 10.17238/1ввп2071-2243.2020.4.55. -БЭК ООТБЬО.

9. Богданчиков, И. Ю. Результаты исследования влияния движителей машинно-тракторных агрегатов на почву / И. Ю. Богданчиков, А. В. Юдина, С. Н. Борычев // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2025. - Т. 17, № 1. - С. 106-111. - Э01 10.36508ZRSATU.2025.26.38.015. - БЭК ВЬЗБМК.

10. Васильев, С. А. Противоэрозионная контурная обработка почвы машинно-тракторными агрегатами на агроландшафтах склоновых земель / С. А. Васильев, А. А. Васильев, Н. И. Затылков // Вестник НГИЭИ. - 2018. - № 5 (84). - С. 43-54. - БЭК

11. Интеллектуальная технология контроля качества обработки почвы в системе точного земледелия / С. А. Васильев // Земледелие. - 2022. - № 3. -С. 36-41. - БЭК /ОООШ.

12. Васильев, С. А. Разработка математической модели технологического процесса обработки склоновых земель противоэрозионным орудием / С. А. Васильев, А. М. Лопоткин, А. А. Васильев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2021. - № 4 (64). - С. 334-344. - БЭК БУиРБА.

13. Васильев, С. А. Оптимизация поворота при реверсивном способе движения автоматизированного сельскохозяйственного машинно-тракторного агрегата/ С. А. Васильев, З. А. Годжаев, С. А. Мишин [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2025. - Т. 17, № 2. - С. 50-57. - Э01 10.36508yRSATU.2025.37.17.008. - БЭК TFWRGW.

14. Васильев, С. А. Разработка интеллектуальных мехатронных систем точного наземного сканирования поверхности склоновых земель / С. А. Васильев, С. А. Мишин, С. Е. Лимонов [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2021. - № 11(205). - С. 103-111. -Э01 10.53083/1996-4277-2021-205-11-103-111. - БЭК ХХБВДБ.

15. Ворохобин, А. В. Повышение устойчивости движения колёсного трактора корректированием вертикальных нагрузок на колёса / А. В. Ворохобин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2020. - Т. 13, № 4(67). - С. 63-72. - Э01 10.17238/1б8п2071-2243.2020.4.63. - БЭК RFQZXA.

16. Гайнуллин, И. А. Повышение и оценка эффективности машинно-тракторных агрегатов с помощью цифровых решений / И. А. Гайнуллин, И. В. Шабанов, И. И. Габитов, М. С. Доронин // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2024. - № 4(72). - С. 130-136. -Э01 10.31563/1684-7628-2024-72-4-130-136. - БЭК RUXVR0.

17. Галиуллин, Р. Р. Агронавигатор для системы параллельного вождения машинно-тракторного агрегата / Р. Р. Галиуллин, З. Р. Юлмухаметов // Сельский механизатор. - 2024. - № 7. - С. 8-9. - Э01 10.47336/0131-73932024-7-8-9. - БЭК IPGTBQ.

18. Галиуллин, Р. Р. К вопросу повышения точности определения координат машинно-тракторного агрегата информационно-навигационным оборудованием системы параллельного вождения / Р. Р. Галиуллин // Тракторы и сельхозмашины. - 2022. - Т. 89, № 4. - С. 243-254. - Э01 10.17816/0321-4443-105810. - БЭК КТБМББ.

19. Гируцкий, О. И. Электронные системы управления агрегатами автомобиля / О. И. Гируцкий, Ю. К. Есеновский-Лашков, Д. Г. Поляк. -Москва : Транспорт, 2000. - 213 с.

20. Глотов, С. В. Повышение эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов за счет совершенствования контроля эксплуатационных параметров тракторов : автореферат диссертации на

соискание ученой степени доктора технических наук / С. В. Глотов. - Саранск, 2004. - 37 с.

21. Годжаев, З. А. Беспилотное мобильное энергосредство сельскохозяйственного назначения / З. А. Годжаев, А. П. Гришин, А. А. Гришин, В. А. Гришин // Тракторы и сельхозмашины. - 2016. - № 10. - С. 4144. - EDN WWHVXJ.

22. Годжаев, З. А. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России до 2030 года (Прогноз) / З. А. Годжаев, В. Г. Шевцов, А. В. Лавров, Ю. С. Ценч, В. А. Зубина // Технический сервис машин. - 2019. - № 4 (137). - С. 220-229. - EDN DMOGNR.

23. Годжаев, З. А. Автоматизированный машинно-тракторный агрегат для кормопроизводства / З. А. Годжаев, С. А. Васильев, С. А. Мишин, Е. В. Рузанов // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2025. - Т. 19, № 2.

- С. 64-71. - DOI 10.22314/2073-7599-2025-19-2-64-71. - EDN GKNLWD.

24. Гребнев В.П. Эффективность регулирования степени балластирования колесных тракторов при работе с навесными машинами / В.П. Гребнев, А.В. Ворохобин // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - № 10.

- С. 18-21.

25. Гуськов В.В. О влиянии ряда факторов на устойчивость колесного трактора, работающего на склоне / В.В. Гуськов, А.В. Войтиков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1981. - № 2. - С. 11-13.

26. Дашеев, С. А. Исследование оптимального режима движения МТА в загоне / С. А. Дашеев, Е. И. Николаева // Ларионовские чтения-2025 : Сборник научно-исследовательских работ по итогам научно-практической конференции, Якутск, 10 февраля 2025 года. - Якутск: Издательский дом СВФУ, 2025. - С. 73-76. - EDN FJPDOC.

27. Дементьев A.M. Использование ЭВМ при оптимизации энергетических параметров МТА // Тракторы и сельхозмашины. 2010. - № 10.

- С. 31-33.

28. Джибилов, С. М. Способ восстановления горных кормовых угодий / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева // Аграрный Вестник Урала. - 2018. - № 7 (174). - С. 3.

29. Джибилов, С. М. Пути и методы создания и совершенствования сельскохозяйственных машин и агрегатов для механизации работ в горном земледелии / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева, С. Г. Бестаев // Перспективы и особенности интеграционных процессов Северной и Южной Осетии : сборник материалов V Международной научно-практической конференции. -Владикавказ : Владикавказский научный центр Российской академии наук, 2015. - С. 190-195.

30. Дорохов, А. С. Оценка эффективности технологического процесса машинно-тракторного агрегата для уборки овощных культур и картофеля / А. С. Дорохов, А. Г. Аксенов, А. В. Сибирев [и др.] // Аграрный научный журнал.

- 2023. - № 2. - С. 112-116. - Б01 10.28983/ав|у202212рр112-116. - БЭК СРИАОТ.

31. Дорохов, А. С. Применение нейронной сети в управлении техническим состоянием сельскохозяйственной техники / А. С. Дорохов, Ю. В. Катаев, Е. В. Пестряков [и др.] // Вестник машиностроения. - 2025. - Т. 104, № 8. - С. 663-667. - Б01 10.36652/0042-4633-2025-104-8-663-667. - БЭК ЛОБ^.

32. Дорохов, А. С. Разработка цифровой системы автоматизированного движения роботизированного комплекса машин для закладки на хранение картофеля и овощных культур / А. С. Дорохов, А. В. Сибирев, М. А. Мосяков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2025. - №2 1(79).

- С. 364-372. - Б01 10.32786/2071-9485-2025-01-38. - БЭК ВДК^.

33. Дорохов, А. С. Тракторный парк аграрного сектора Российской Федерации / А. С. Дорохов, А. В. Сибирев, С. Н. Петухов, А. Г. Пономарев // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2025. - Т. 26, № 5. - С. 1176-1187. -БОТ 10.30766/2072-9081.2025.26.5.1176-1187. - БЭК VZRRRA.

34. Жешко, А. А. Результаты реализации автоматизированной системы комплектования машинно-тракторных агрегатов для основной обработки почвы / А. А. Жешко, А. В. Ленский, В. Н. Перевозников // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве : Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию образования РУП "НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства" - Минск: 2022. - С. 79-82. - БЭК GTWADH.

35. Жешко, А. А. Функциональная и информационная модели автоматизированной системы рационального комплектования машинно-тракторных агрегатов / А. А. Жешко, А. В. Ленский // Механизация и электрификация сельского хозяйства : Межведомственный тематический сборник. - Минск : 2023. - С. 202-207. - БЭК VEHVUU.

36. Жилейкин М.М. Обоснование принципов повышения устойчивости и управляемости колесных тракторов при движении на склоне в режиме вспашки / М.М. Жилейкин, Е.В. Ягубова // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2014. - № 9. - С. 67-76.

37. Завражнов, А. И. Повышение устойчивости криволинейного движения комбинированного МТА на базе интегрального универсально-пропашного колесного трактора / А. И. Завражнов, А. Н. Беляев, Н. В. Михеев // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2019. -Т. 12, № 1(60). - С. 57-66. - Э01 10.17238/1ввп2071-2243.2019.1.57. - БЭК MZWIKZ.

38. Зангиев, А. А. Эксплуатация машинно-тракторного парка : учебник / А. А. Зангиев, А. В. Шпилько, А. Г. Левшин. - Москва : КолосС, 2008. - 320 с. : ил.

39. Иванов, А. Г. Совершенствование технологического процесса прополки сельскохозяйственных культур за счет использования роботизированной прополочной машины для точного земледелия / А. Г. Иванов, Н. С. Воробьева, В. В. Дяшкин-Титов // Инновационные технологии в агропромышленном комплексе в современных экономических условиях :

материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Волгоград, 10-12 февр. 2021 г.). Т. II. — Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет, 2021. — С. 186-191. — БЭК WMADPK.

40. Иванов, А. Г. Кинематика движения манипуляционного механизма роботизированного пропольщика при выполнении технологического процесса прополки / А. Г. Иванов, Н. С. Воробьева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. — 2021. — № 4 (64). — С. 452-463. — Э01 10.32786/2071-9485-2021-04-44. — БЭК WQFADN.

41. Измайлов, А. Ю. Оптимизация управления технологическими процессами в растениеводстве / А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, В. К. Хорошенков // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2018. - Т. 12, № 3. - С. 4-11. - Э01 10.22314/2073-7599-2018-12-3-4-11. - БЭК иЦЦШВ.

42. Измайлов, А. Ю. О синтезе роботизированного сельскохозяйственного мобильного агрегата / А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, Ю. С. Ценч [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2019. - № 4. - С. 63-68. - БЭК GBEQZI.

43. Интеллектуальная технология определения оптимального давления воздуха в шинах колёс сельскохозяйственных тракторов / Е. В. Труфляк, В. В. Алексеев, С. А. Васильев [и др.] // Агроинженерия. - 2024. - Т. 26, № 2. - С. 13-19. - Э0! 10.26897/2687-1149-2024-2-13-19. - БЭК СХ!АЭР.

44. Иофинов, С. А. Эксплуатация машинно-тракторного парка / С. А. Иофинов, Г. П. Сысенко, Г. П. Лышко. - Москва : Колос, 1984. - 351 с.

45. Исследования поворачиваемости трактора для построения гибридной теории поворота / Г. С. Горин, З. А. Годжаев, В. М. Головач, В. А. Кузьмин // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2016. - № 5. - С. 3-11. - Э0! 10.22314/207375992016.5.311. - БЭК WУKCJR.

46. К вопросу о решении задачи теории устойчивости для системы управления трактором / В. А. Лиханов, О. П. Лопатин, А. Н. Максимов [и др.]

// Известия Международной академии аграрного образования. — 2022. — № 63. — С. 21-24. — ББК FVBQYN.

47. Калачин С.В. Исследование динамических свойств машинно-тракторного агрегата / С.В. Калачин // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сб. статей V Междунар. на- уч.-практ. конф.: в 3 кн. - Барнаул, 2010. - Кн. 2.-С. 470 - 472.

48. Калачин, С. В. Оптимизация режимов работы машинно-тракторного агрегата на основе непрерывного контроля интенсивности изменения его эксплуатационных параметров: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук: специальность 05.20.01 / С. В. Калачин. - Саранск, 2011. - 368 с.

49. Калюжный, А. Т. Программирование траекторий машинно-тракторных агрегатов / А. Т. Калюжный, Ю. А. Гуськов, А. А. Долгушин // Тракторы и сельхозмашины. - 2020. - № 2. - С. 34-42. - Б01 10.31992/03214443-2020-2-34-42. - ББК AFRJFK.

50. Кинематический анализ технологического поворота трактора с прицепной сеялкой / В. Ф. Купряшкин, В. Ю. Осипов, В. В. Купряшкин [и др.] // Сельский механизатор. - 2022. - № 3. - С. 6-7. - ББК HHVRLH.

51. Киртбай, Ю. К. Резервы использования машинно-тракторного парка / Ю. К. Киртбай. - Москва: Колос, 1982. - 365 с.

52. Коптева, Н. А. Оптимизация кинематики машинно-тракторных агрегатов / Н. А. Коптева, Н. М. Удинцова // Вестник ВИЭСХ. - 2017. - № 2(27). - С. 92-97. - ББК ZE0GPP.

53. Коровин, В. А. Оптимизация структуры и параметров систем автоматизированного управления энергетическими режимами работы машинно-тракторных агрегатов: специальность 05.13.07: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Коровин Владимир Андреевич. - Челябинск, 1993. - 37 с. - ББК ZJNESP.

54. Кряжков, В. М. Проблемы формирования инновационного парка сельскохозяйственных тракторов России / В. М. Кряжков, З. А. Годжаев, В. Г.

Шевцов [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2015. - № 3.

- С. 9-14. - БЭК Г^^К

55. Кудзиев, К. Д. Об устойчивости движения МТА на склоне / К. Д. Кудзиев, М. А. Кубалов, Г. Р. Цакоев // Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы Всероссийской научно-практической конференции в честь 90-летия факультета технологического менеджмента, Владикавказ: Горский государственный аграрный университет, 2019. - С. 123-124. - БЭК IQYGDW.

56. Кудзиев, К. Д. Пути повышения динамико-технологических характеристик машинно-тракторного агрегата на склоне / К. Д. Кудзиев, М. А. Кубалов, А. М. Агузаров // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. - 2025. - № 2(48).

- С. 59-66. - Э0! 10.55196/2411-3492-2025-2-48-59-66. - БЭК VVYACA.

57. Ларин, Н.С. Оптимизация режимов работы МТА при выполнении технологических операций / Н.С. Ларин, Н.Ф. Полковников, Р.Н. Полковников // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 9. - С. 25.

58. Линенко, А. В. Мехатронная система для параллельного вождения машинно-тракторным агрегатом / А. В. Линенко, А. И. Азнагулов, В. В. Лукьянов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета.

- 2025. - № 1(73). - С. 138-142. - Э0! 10.31563/1684-7628-2025-73-1-138-142.

- БЭК LYLSFY.

59. Лиханов, В. А. Газомоторный транспорт, созданный в Вятском государственном агротехнологическом университете / В. А. Лиханов // Вестник Вятского ГАТУ. — 2025. — № 1 (23). — С. 33-56. — БЭК WRJQXV.

60. Лиханов, В. А. Улучшение условий труда и экологических показателей трактора / В. А. Лиханов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: сб. материалов XVII Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение» (Киров, 5 февр. 2024 г.). — Киров: Вятский государственный агротехнологический университет, 2024. — С. 214-218.

61. Лопатин, О. П. Особенности исследований работы дизеля с помощью методики планирования эксперимента / О. П. Лопатин // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: материалы XVIII Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология -Ресурсосбережение», посвящ. 95-летию со дня образования Вятского ГАТУ (Киров, 3 февр. 2025 г.). — Киров: Вятский ГАТУ, 2025. — С. 262-263. — EDN TZFWOL.

62. Мисун, Л. В. Техническое решение для повышения устойчивости трактора при работе на склонах / Л. В. Мисун, Ал-й. Л. Мисун, А. Д. Илюкович // Переработка и управление качеством сельскохозяйственной продукции: сборник статей V Международной научно-практической конференции, Минск, 25-26 марта 2021 г. - Минск: БГАТУ, 2021. - С. 161-163.

63. Митягин, Д. С. Разработка автоматизированной системы управления машинно-тракторными агрегатами в условиях адаптивно-ландшафтного земледелия / Д. С. Митягин, А. Н. Юнкеров, С. Н. Мардарьев // Молодежь и инновации: материалы XIV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, Чебоксары, 21-22 марта 2018 года / Чувашская государственная сельскохозяйственная академия. - Чебоксары: Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, 2018. - С. 159-163. - EDN YXAGWQ.

64. Мишин, С. А. PID регулятор в узле рулевого управления / С. А. Мишин // Инженерные кадры - будущее инновационной экономики России. -2020. - № 4. - С. 110-113. - EDN YVGFMZ.

65. Мишин, С. А. Выбор способа передачи данных / С. А. Мишин, Н. А. Галанина // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции, Чебоксары, 04 июня 2021 года / Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова. - Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2021. - С. 54-55. - EDN HPXXPA.

66. Мишин, С. А. Разработка автоматического включения передач для транспортно-технологического средства / С. А. Мишин, С. Е. Лимонов // Наука. Наследие. Университет: Сборник материалов Международной 56-й научной студенческой конференции. Посвящается Году культурного наследия народов Российской Федерации, Году выдающихся земляков в Чувашской Республике, Чебоксары, 08-15 апреля 2022 года. - Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2022. - С. 284-287. - БЭК DXVVFY.

67. Мишин, С. А. Разработка мехатронного привода вала отбора мощности беспилотного трактора / С. А. Мишин, К. Г. Иванов, А. Е. Еремеев // От импортозамещения к инновационному агропромышленному комплексу и устойчивому сельскому хозяйству России: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию Удмуртского ГАУ, Ижевск, 14-15 декабря 2023 года. - Ижевск: Удмуртский государственный аграрный университет, 2023. - С. 83-86. - БЭК PYSIPF.

68. Ненайденко, А. С. Моделирование управления движением колесной сельскохозяйственной машины в режиме реального времени / А. С. Ненайденко, В. И. Поддубный, А. И. Валекжанин // Тракторы и сельхозмашины. - 2018. - № 3. - С. 32-38. - БЭК XSEMKD.

69. Нуруллин, Риннат Галеевич. Расширение возможностей использования равнинных машинно-тракторных агрегатов на склонах: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.20.01 / Казанская гос. сельскохоз. академия. — Казань, 1999. — 19 с.

70. Обоснование оптимальных алгоритмов управления автоматизированными машинно-тракторными агрегатами / А. В. Старунский, М. Е. Котов, Н. В. Скрипкин, С. М. Чадин // Научные приоритеты в АПК: вызовы современности: материалы 75-й юбилейной международной научно-практической конференции, Рязань, 25 апреля 2024 года. - Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2024. - С. 219-225. - БЭК QWMPP0.

71. Оптимизация поворота при реверсивном способе движения автоматизированного сельскохозяйственного машинно-тракторного агрегата / С. А. Васильев, З. А. Годжаев, С. А. Мишин [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. -2025. - Т. 17, № 2. - С. 50-57. - DOI 10.36508/RSATU.2025.37.17.008. - EDN TFWRGW.

72. Подрубалов, М. В. Особенности конструкции тракторов для работы на склонах / М. В. Подрубалов, М. А. Мехедов // Наука в Центральной России. - 2023. - Т. 62, № 2. - С. 148-153. - URL: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-2-148-153.

73. Патент № 2770800 C1 Российская Федерация, МПК G01B 5/20, G01B 5/28. Полевой мехатронный профилограф: № 2021113237: заявл. 06.05.2021: опубл. 21.04.2022 / С. А. Васильев, Р. И. Александров, С. А. Мишин [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова". - EDN JQNEDS.

74. Патент № 2792709 C1 Российская Федерация, МПК H02K 7/06, G01B 7/30. Мехатронный модуль воздействия на педаль управления транспортно-технологического средства: № 2022117720: заявл. 28.06.2022: опубл. 23.03.2023 / С. А. Васильев, Р. И. Александров, С. А. Мишин [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова". - EDN HKUOUF.

75. Патент № 2839475 C1 Российская Федерация, МПК A01B 63/08, A01B 63/102, A01B 59/042. Способ автоматического управления навесным устройством на машинно-тракторном агрегате: заявл. 30.09.2024: опубл. 05.05.2025 / Ю. В. Калабашкин, И. И. Максимов, С. А. Васильев; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный аграрный университет". -EDN TEFDBT.

76. Патент на полезную модель № 183287 и1 Российская Федерация, МПК A01B 69/04, Б62Э 5/04. Исполнительное устройство для автоматического управления машинно-тракторным агрегатом: № 2018114392: заявл. 18.04.2018: опубл. 17.09.2018 / А. В. Линенко, А. И. Азнагулов, М. М. Ямалетдинов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет". - БЭК ZSABYD.

77. Поддубный, В. И. Мехатронная модель управляемого движения колесного трактора МТЗ-1221.2 / В. И. Поддубный // Южно-Сибирский научный вестник. - 2023. - № 6(52). - С. 72-76. - Э0! 10.25699/SSSB.2023.52.6.007. - БЭК BTUMPM.

78. Подрубалов, М. В. Особенности конструкции тракторов для работы на склонах / М. В. Подрубалов, М. А. Мехедов // Наука в Центральной России. - 2023. - Т. 62, № 2. - С. 148-153. - https://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-2-148-153.

79. Подруливающее устройство для управления машинно-тракторным агрегатом с редукторным электроприводом / А. В. Линенко, Ш. Ф. Сираев, А. И. Азнагулов, В. В. Лукьянов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2019. - № 2(50). - С. 125-130. -Э0! 10.31563/1684-7628-2019-50-2-125-131. - БЭК DGRTKC.

80. Поликутина, Е. С. Повышение эффективности работы пахотного машинно-тракторного агрегата / Е. С. Поликутина, С. В. Щитов, З. Ф. Кривуца, В. А. Щитова // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2025. - № 3(83). - С. 171-178. - Э0! 10.48012/1817-5457_2025_3_171-178. - БЭК UBDEQA.

81. Ряднов, А. И. Выбор способа движения соргоуборочного комбайна при уборке веничного сорго / А. И. Ряднов, О. А. Федорова, В. А. Бариль // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2021. - № 2(62). - С. 403-415. - Э0! 10.32786/2071 -9485-2021 -02-41. - БЭК HAICIA.

82. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022667064 Российская Федерация. Программа расчета и построения действительной траектории поворота колесного трактора: № 2022666519: заявл. 07.09.2022: опубл. 14.09.2022 / А. Н. Беляев, В. П. Шацкий, Т. В. Тришина, А. Е. Новиков; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I». - БЭК JQZRUU.

83. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022667725 Российская Федерация. Программа определения коэффициента бокового отклонения колесного трактора от заданной криволинейной траектории движения: № 2022666603: заявл. 07.09.2022: опубл. 23.09.2022 / А. Н. Беляев, В. П. Шацкий, Т. В. Тришина, А. Е. Новиков ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I». - БЭК SDA0NP.

84. Смирнов, И. Г. Перспективы развития автоматизации и роботизации работ в полевых экспериментах / И. Г. Смирнов, Д. О. Хорт // Известия Международной академии аграрного образования. — 2018. — № 2 (41). — С. 60-64. — БЭК V0GEHY.

85. Смирнов, И. Г. Машинное обеспечение интеллектуальных агротехнологий / И. Г. Смирнов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы : сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти д-ра техн. наук, проф. Ф. Х. Бурумкулова (Саранск, 24-25 мая 2016 г.) / Ин-т механики и энергетики ; отв. за вып. А. В. Столяров. — Саранск: ОАО «Типография Рузаевский печатник», 2016. — С. 304-309. — БЭК WCZZEL.

86. Соколов, М. С. Расчёт параметров поперечной устойчивости колёсного машинно-тракторного агрегата с весораспределяющим устройством / М. С. Соколов, В. А. Сенников, Р. О. Сурин [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского

государственного аграрного университета. - 2025. - № 208. - С. 136-146. - Э0! 10.21515/1990-4665-208-014. - БЭК BHDAQ0.

87. Солдатова, И. Э. Технология и агрегаты для заготовки сена в горной зоне Центрального Кавказа / И. Э. Солдатова, Л. Р. Гулуева // Агроинженерия. - 2022. - Т. 24, № 1. - С. 17-22. - Э0! 10.26897/2687-11492022-1-17-22. - БЭК WYHJWS.

88. Старостин, И. А. Оценка производительности беспилотных машинно-тракторных агрегатов / И. А. Старостин, С. А. Давыдова, А. В. Ещин, Т. З. Годжаев // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2024. - Т. 25, № 3. -С. 483-494. - Э0! 10.30766/2072-9081.2024.25.3.483-494. - БЭК AZDBV0.

89. Стеновский В.В. Повышение курсовой устойчивости колесного трактора при движении по негоризонтальной опорной поверхности / В.В. Стеновский, А.А. Петров, Н.В. Белоусов // Лесотехнический журнал. - 2016. -№ 1. - С. 194-202.

90. Стеновский В.С. Стабилизация транспортного средства на наклонной поверхности / В.С. Стеновский, В.В. Реймер, С.В. Юмакаева // Сельский механизатор. - 2011. - № 5. - С. 12.

91. Судник, Ю. А. Автоматизированное управление машинно-тракторными агрегатами в сельском хозяйстве: специальность 05.13.07 : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Судник Юрий Александрович. - Москва, 1999. - 392 с. - БЭК QDBKIV.

92. Тлупов, М. Д. Кинематика машинно-тракторного агрегата при работе на склонах / М. Д. Тлупов // Известия КБГАУ. - 2014. - № 1 (3). - С. 76-78.

93. Тлупов, М. Д. Динамика поворота колесных машин на склонах / М. Д. Тлупов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1982. -№ 10. - Москва : Колос. - С. 256.

94. Тлупов, М. Д. Влияние разности скоростей переднего и заднего хода на показатели грибовидного поворота / М. Д. Тлупов // Известия

Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. - 2014. - № 1(3). - С. 73-76. - EDN JIFIUW.

95. Траектория движения машинно-тракторного агрегата при входе в поворот / А. Н. Беляев, В. И. Оробинский, В. П. Шацкий [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2020. - Т. 13, № 4(67). - С. 55-62. - DOI 10.17238/issn2071-2243.2020.4.55. - EDN QNTELG.

96. Тырнов, Ю. А. Методология создания средств контроля эксплуатационно-технологических показателей работы машинно-тракторных агрегатов / Ю. А. Тырнов. - Воронеж, 1999. - 352 с

97. Универсальная автоматизированная система управления машинно-тракторными агрегатами / А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, В. К. Хорошенков [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. -2018. - № 3. - С. 10-14. - DOI 10.30850/vrsn/2018/3/10-14. - EDN XUJTBZ.

98. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка: учебное пособие / Н. Э. Фере [и др.]; - 2-е изд. - Москва : Колос, 1978. - 256 с.

99. Шилевский, Г. Б. Об учете буксования при выборе режимов работы автоматизированных систем / Г. Б. Шилевский // Тракторы и сельхозмашины. - 1985. - № 4. - С. 14-15.

100. Шорохов, П. Н. Классификация поворотов машинно-тракторного агрегата / П. Н. Шорохов // Инновационное научно-техническое развитие агропромышленного комплекса РФ: Сборник тезисов Международной научно-практической конференции, посвящённый дню инженера-механика, Екатеринбург, 10 октября 2023 года. - Екатеринбург: Уральский государственный аграрный университет, 2023. - С. 34-36. - EDN QBKLDH.

101. Alberto-Rodriguez A. Review of control on agricultural robot tractors / A. Alberto-Rodriguez [et al.] // International Journal of Combinatorial Optimization Problems and Informatics. - 2020. - Vol. 11. - P. 9-20.

102. Bai Y. Vision-based navigation and guidance for agricultural autonomous vehicles and robots: A review / Y. Bai [et al.] // Computers and

Electronics in Agriculture. - 2023. - Vol. 205. - Art. 107584. - DOI 10.1016/j.compag.2022.107584.

103. Blok P. Robot navigation in orchards with localization based on Particle filter and Kalman filter / P. Blok [et al.] // Computers and Electronics in Agriculture. - 2019. - Vol. 157. - P. 261-269. - DOI 10.1016/j.compag.2018.12.046.

104. Bochtis D. D. Advances in agricultural machinery management: A review / D. D. Bochtis, C. G. C. Sorensen, P. Busato // Biosystems Engineering. -2014. - Vol. 126. - P. 69-81. - DOI 10.1016/j.biosystemseng.2014.07.012.

105. Bochtis D. D. Minimising the non-working distance travelled by machines operating in a headland field pattern / D. D. Bochtis, S. G. Vougioukas // Biosystems Engineering. - 2008. - Vol. 101. - P. 1-12.

106. Bulgakov V. Theoretical investigations of the headland turning agility of a trailed asymmetric implement-and-tractor aggregate / V. Bulgakov, S. Pascuzzi, H. Beloev, S. Ivanovs // Agriculture. - 2019. - Vol. 9, Iss. 10. - Art. 224.

107. Cariou C. Mobile robot trajectory planning under kinematic and dynamic constraints for partial and full field coverage / C. Cariou, Z. Gobor, B. Seiferth // Journal of Field Robotics. - 2017. - Vol. 34, Iss. 7. - P. 1297-1312. -DOI 10.1002/rob.21710. (Год 2017 указан как год публикации выпуска)

108. Cariou C. Mobile robot trajectory planning under kinematic and dynamic constraints for partial and full field coverage / C. Cariou, Z. Gabor, B. Seiferth, M. Berducat // Journal of Field Robotics. - 2016. - Vol. 34, Iss. 7. - P. 1297-1312. - DOI 10.1002/rob.21710.

109. Cariou C. Maneuvers automation for agricultural vehicle in headland / C. Cariou, R. Lenain, B. Thuilot, T. Humbert, M. Berducat // AgEng International Conference on Agricultural Engineering : proceedings, Clermont-Ferrand, France, 6-8 Sept. 2010. - 2010. - 10 p.

110. Conway B. A. A survey of methods available for the numerical optimization of continuous dynamic systems / B. A. Conway // Journal of Optimization Theory and Applications. - 2012. - Vol. 152, Iss. 2. - P. 271-306. -DOI 10.1007/s10957-011-9918-z.

111. Fahroo F. Direct trajectory optimization by a Chebyshev pseudospectral method / F. Fahroo, I. M. Ross // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. -2002. - Vol. 25, Iss. 1. - P. 160-166. - DOI 10.2514/2.4862.

112. Geraerts R. Creating high-quality paths for motion planning / R. Geraerts, M. Overmars // The International Journal of Robotics Research. - 2007. -Vol. 26, Iss. 8. - P. 845-866. - DOI 10.1177/0278364907079280.

113. Han J.-H. Performance evaluation of an autonomously driven agricultural vehicle in an orchard environment / J.-H. Han [et al.] // Sensors. - 2021.

- Vol. 22, Iss. 1. - Art. 114. - DOI 10.3390/s22010114.

114. Heikkilä M. Unmanned Agricultural Tractors in Private Mobile Networks / M. Heikkilä [et al.] // Network. - 2022. - Vol. 2, Iss. 1. - P. 1-20. - DOI 10.3390/network2010001.

115. Jin J. Optimal Coverage Path Planning for Arable Farming on 2D Surfaces / J. Jin, L. Tang // Transactions of the ASABE. - 2010. - Vol. 53, Iss. 1. -P. 283-295.

116. Kim D. H. Analysis of driving performance evaluation for an unmanned / D. H. Kim [et al.] // IFAC-PapersOnLine. - 2018. - Vol. 51, Iss. 17. - P. 227-231.

- DOI 10.1016/j.ifacol.2018.08.149.

117. Liu L. Path planning techniques for mobile robots: Review and prospect / L. Liu [et al.] // Expert Systems with Applications. - 2023. - Vol. 227. - Art. 120254. - DOI 10.1016/j.eswa.2023.120254.

118. Luna R. Anytime solution optimization for sampling-based motion planning / R. Luna, I. Sucan, M. Moll, L. Kavraki // 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) : proceedings, Karlsruhe, Germany, 6-10 May 2013. - Piscataway : IEEE, 2013. - P. 5068-5074. - DOI 10.1109/ICRA.2013.6631301.

119. Mishin S. A. PID controller in the steering unit with the Ackermann principle / S. A. Mishin, S. A. Vasilyev, S. E. Limonov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2021. - Vol. 1047. - Art. 012072. - DOI 10.1088/1757-899X/1047/1/012072. - EDN NAYUJO.

120. Noguchi N. Agricultural vehicle robot / N. Noguchi // Journal of Robotics and Mechatronics. - 2018. - Vol. 30, Iss. 2. - P. 165-172. - DOI 10.20965/jrm.2018.p0165.

121. Oksanen T. Path planning algorithms for agricultural field machines / T. Oksanen. - Espoo : Helsinki University of Technology, Automation Technology Laboratory, 2007. - 98 p. - (Series A: Research Reports; No. 31).

122. Oksanen T. Optimal control of tractor-trailer system in headlands / T. Oksanen, A. Visala // Automation Technology for Off-Road Equipment : proceedings of the 2004 ASAE/CSAE Meeting, Ottawa, Canada, 1-4 Aug. 2004. -St. Joseph : ASABE, 2004. - P. 255-263.

123. Otte M. RRTX: asymptotically optimal single-query sampling-based motion planning with quick replanning / M. Otte, E. Frazzoli // The International Journal of Robotics Research. - 2016. - Vol. 35, Iss. 7. - P. 797-822. - DOI 10.1177/0278364915618772.

124. Plessen M. G. Reference trajectory planning under constraints and path tracking using linear time-varying model predictive control for agricultural machines / M. G. Plessen, A. Bemporad // Biosystems Engineering. - 2017. - Vol. 153. - P. 28-41. - DOI 10.1016/j.biosystemseng.2016.10.019.

125. Qiao N. An improved path-tracking controller with mid-angle adaptive calibration for combine harvester / N. Qiao [et al.] // Journal of Instrumentation. -2020. - Vol. 15, Iss. 1. - Art. P01025. - DOI 10.1088/1748-0221/15/01/P01025.

126. Ren X. A review of the large-scale application of autonomous mobility of agricultural platform / X. Ren, B. Huang, H. Yin // Computers and Electronics in Agriculture. - 2023. - Vol. 206. - Art. 107628. - DOI 10.1016/j.compag.2023.107628.

127. Rodias E. Energy Savings from Optimised In-Field Route Planning for Agricultural Machinery / E. Rodias, B. Remigio, P. Busato, D. Bochtis, C. S0rensen, Z. Kun // Sustainability. - 2017. - Vol. 9, Iss. 11. - Art. 1956. - DOI 10.3390/su9111956.

128. Tu X. Headland turning optimisation for agricultural vehicles and those with towed implements / X. Tu, L. Tang // Journal of Agriculture and Food Research. - 2019. - Vol. 1. - Art. 100009. - DOI 10.1016/j.jafr.2019.100009.

129. Vasilyev S. A. Mechatronic module design of the control system for the tractor gearbox / S. A. Vasilyev, S. A. Mishin, S. E. Limonov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - Vol. 981. - Art. 042033. - DOI 10.1088/1755-1315/981/4/042033. - EDN RHUPBU.

130. Vasilyev S. A. Mechatronic module design of the control system of the braking mechanism and the clutch for transport and technological vehicles / S. A. Vasilyev, S. A. Mishin, S. E. Limonov, O. A. Nadezhdina // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - Vol. 981. - Art. 032007. - DOI 10.1088/1755-1315/981/3/032007. - EDN PQROXV.

131. Wang H. Adaptive turning control for an agricultural robot tractor / H. Wang, N. Noguchi // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. - 2018. - Vol. 11, Iss. 6. - P. 113-119. - DOI 10.25165/j.ijabe.20181106.3970.

132. Yin X. Development of an automatically guided rice transplanter using RTK-GNSS and IMU / X. Yin, J. Du, D. Geng, C. Jin // IFAC-PapersOnLine. -2018. - Vol. 51, Iss. 17. - P. 374-378. - DOI 10.1016/j.ifacol.2018.08.193.

ПРИЛОЖЕНИЯ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

(ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова») Московский пр., д. 15, г. Чебоксары, 428015, тел. [phone] Научно-исследовательский отдел

СПРАВКА № 284-НИО

«24» ноября 2025 г.

Выдана Мишину Сергею Александровичу, старшему преподавателю кафедры робототехники и прикладной механики, в том, что он являлся исполнителем в составе научных коллективов при выполнении следующих НИР:

1. «Разработка и исследование интеллектуальных технологий и мехатронных систем точного наземного сканирования поверхности склоновых земель» (грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МД-1198.2020.8 (соглашение №075-15-2020-228), научный руководитель - д.т.н. С.А. Васильев);

2. «Разработка роботизированного колесного трактора для автоматизации работ в сельскохозяйственной и коммунальной сферах» (хоздоговор №789-20 с ООО «Фарватер», научный руководитель - д.т.н. С.А. Васильев);

3. «Разработка роботизированного машинно-тракторного агрегата для автоматизации работ в сельскохозяйственной и коммунальной сферах» (хоздоговор №345-21 с ООО «Фарватер», научный руководитель - д.т.н. С.А. Васильев);

4. «Разработка и исследование интеллектуальных технологий и роботизированных наземных комплексов» (грант научных школ ЧувГУ, научный руководитель - д.т.н. С.А. Васильев);

5. «Разработка роботизированной коробки перемены передач трактора Уралец» (хоздоговор 347-22 с ООО «Фарватер», научный руководитель - д.т.н. С.А. Васильев).

Справка предост^ научно-педагогичес

И.о. начальника НИ

подготовки и повышения квалификации

A.B. Иванов

Стр.: 1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ Сельскохозяйственный производственный кооператив «ОРИНИНО» Моргаушского района Чувашской Республики Расчетный счет 4070281077514001)0045 Кор.счет 30101810300000000609

Чувашское ОСБ № 8613 г. Чебоксары БИК 049706609

ИНН 2112000524

КПП 211201001

ОГРН 1022102630802

Почтовый индекс 429555 д. Падаккасы ул. Школьная дом № 3 Телефон (факс): 8-83541-60-0-92 «01 » декабря 2025 года.

АКТ О ВНЕДРЕНИИ результатов научно-исследовательской работы в производство

Заказчик - СГГК «Оринино» (Моргаушекий район, Чувашская Республика). Настоящим актом подтверждается, что результаты научно-исследовательской работы, выполненной в рамках диссертационного исследования на тему «Повышение эффективности МТА за счет реверсивного движения на склонах при скашивании трав», а именно: разработанные методики планирования и выполнения высокоэффективных разворотов, оптимизированные схемы движения машинно - тракторных агрегатов для условий работы на склонах, внедрены на территории землепользования СПК «Оринино» (Моргаушекий район, Чувашская Республика) в период с 01.05.2025 г. по 01.11.2025 г.

Вид внедрении результатов: Методика планирования и выполнения высокоэффективных разворотов для машинно-тракторных агрегатов, занятых на скашивании трав на склоновых землях.

Область и форма внедрения: Единичное производство при выполнении технологических операций по заготовке кормов (скашивание многолетних трав) на склоновом участке земель сельскохозяйственного назначения хозяйства.

Эффект от внедрения и новизна: Внедрение разработанных решений обеспечило: сокращение длины непроизводительного холостого хода на поворотной полосе на 76-82% по сравнению с применявшимися ранее традиционными петлевыми разворотами; повышение коэффициента использования рабочего времени агрегата за счет сокращения времени на выполнение маневров. Снижение отрицательного воздействия на агроэкосистему благодаря уменьшению площади переуплотнения почвы на 30-45%. Разработанные методика и схемы являются новыми и обеспечивают существенное повышение технико-экономической эффективности использования машинно-тракторных агрегатов в сложных условиях склоновых земель.

Директор СПК «Оринино»

/Прокопьев А.Г./

об использовании результатот^Т^ссертации Мишина Сергея Александровича, на соискание научной степени кандидата технических наук по теме «Повышение эффективности М'ГА за счет реверсивного движения на склонах при скашивании трав» по специальности 4.3.1 Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса (Технические науки)

Мы, нижеподписавшиеся, и.о. декана машиностроительного факультета, канд. техн. наук, доцент Максимов Е.А., заместитель декана по научной работе машиностроительного факультета, заведующий кафедрой технологии машиностроения, докт. тех. наук, доцент Лобанов Д.В. и заведующий кафедрой колесных и гусеничных машин, канд. техн. наук, доцент Борисов М.А. настоящим подтверждаем, что результаты диссертации, полученные Мишиным С.А., как достижения в области научных исследований по разработке мехатронных модулей и программного обеспечения систем управления машинно-тракторным агрегатом при реверсивном способе движения для скашивания растений на склоновых землях.

Материалы расчетно-теоретических исследований диссертации Мишиным С.А. по повышению эффективности МТА за счет реверсивного движения на склонах при скашивании трав представляют научный и практический интерес. Результаты диссертации используется в учебной процессе и ПИР на машиностроительном факультете, а именно:

- при чтении курсов «Основы теории автоматического управления техническими устройствами», «Основы мехатроники и робототехники»;

конструктивно-технологические и кинематические схемы мехатронных

программного обеспечения систем управления машинно- тракторным

оценка эффективности использования мехатронных модулей с программным

модулей;

агрегатом при реверсивном способе движения;

обеспечением при эксплуатации МТА.

Приложение Ж Программа для реализации алгоритма несимметричного

игольчатого поворота

from controller import Robot, GPS, Supervisor, PositionSensor, pen import math import csv import os

simulation_time = 0.0 maneuver_index = 0 maneuver_start_time = 0.0 maneuver active = False

kosilka_pos =

robot.getDevice('kosilka_pos') kosilka_pos.enable(timestep)

pen_traktor =

robot.getDevice('pen_kosilka_center' )

wheel_rr. setPosition(float('inf)) wheel_lr.setPosition(float('inf))

robot = Supervisor() timestep =

int(robot.getBasicTimeStep()) obj = robot.getFromDef("vehicle") root = robot.getRoot() children = root.getField("children")

# Параметры робота (в метрах) wheelbase = 1.432318 # расстояние между осями (L) track_width = 1.03256 # расстояние между передними колёсами (W) max_steering_angle = math.radians(35) # максимальный угол поворота (35 градусов) max_velocity = 5.0 # максимальная скорость (м/с)

wheel_rr =

robot.getDevice('wheel_RR') wheel_lr =

robot.getDevice('wheel_RL') steer_right =

robot.getDevice('steer_right') steer_left =

robot.getDevice('steer_left') kosilka =

robot.getDevice('kosilka_up_down')

def set_steering_angle(angle):

......Установить угол поворота

передних колёс (в радианах)......

# Ограничиваем угол

angle = max(-max_steering_angle, min(angle, max_steering_angle))

# Устанавливаем одинаковый угол для обоих передних колёс

steer_right. setPosition(angle) steer_left. setPosition(angle)

def set_velocity(velocity):

......Установить скорость

ведущих колёс (м/с)......

velocity = max(-max_velocity, min(velocity, max_velocity))

# Устанавливаем одинаковую скорость для обоих задних колёс

wheel_rr.setVelocity(velocity) wheel_lr. setVelocity(velocity)

def

calculate_turning_radius(steering_an gle):

if abs(steering_angle) < 1e-6: return float('inf)

return wheelbase / math.tan(steering_angle)

def get_maneuver_sequence():

!! !! !!

Создание последовательности манёвров для проезда реверсивно-

игольчатым методом:

!! !! !!

maneuver_sequence = []

maneuver_sequence.append({ 'name': '1', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': max_velocity, 'duration': 20 / max_velocity, 'pen_traktor': False

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '2',

'steering_angle': -0.01, 'velocity': max_velocity * 0.3, 'duration': 2 / (max_velocity *

0.3),

'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '3', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': 0, 'duration': 1, 'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '4',

'steering_angle': -90, 'velocity': -max_velocity * 0.5, 'duration': 2,

'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '5', 'steering_angle': 90, 'velocity': -max_velocity * 0.5, 'duration': 1.9, 'pen_traktor': False

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '6', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': -max_velocity, 'duration': 20 / max_velocity, 'pen_traktor': False

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '7',

'steering_angle': -90, 'velocity': -max_velocity * 0.5, 'duration': 4 / (max_velocity *

0.5),

'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '8', 'steering_angle': 90, 'velocity': -max_velocity * 0.5, 'duration': 5.02 / (max_velocity * 0.5),

'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '9', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': 0, 'duration': 1, 'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '10', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': max_velocity, 'duration': 5 / max_velocity, 'pen_traktor': True

})

maneuver_sequence.append({ 'name': '11', 'steering_angle': 0, 'velocity': max_velocity, 'duration': 10 / max_velocity, 'pen_traktor': False

})

return maneuver_sequence

maneuver_queue = get_maneuver_sequence()

maneuver_active = True maneuver_index = 0 maneuver_start_time = 0.0 last_print_time = 0.0 distance_traveled = 0.0

prohodov = 0

while robot.step(timestep) != -1:

# Обновляем время симуляции

simulation_time += timestep / 1000.0

if maneuver_active and maneuver_index < len(maneuver_queue):

maneuver = maneuver_queue[maneuver_index]

elapsed_time = simulation_time - maneuver start time

set_steering_angle(maneuver['steerin g_angle'])

set_velocity(maneuver['velocity'])

pen_traktor.write(maneuver['pen_tra ktor'])

# Обновляем расстояние

if abs(maneuver['velocity']) >

0.1:

distance_traveled += maneuver['velocity'] * (timestep / 1000.0)

# Проверяем завершение манёвра

if elapsed_time >= maneuver['duration']:

maneuver_index += 1 maneuver_start_time = simulation_time

print(f'Завершён манёвр: {maneuver['name']}")

if maneuver_index >= len(maneuver_queue): maneuver_index = 0 prohodov += 1

if prohodov >= 3: set_velocity(0.0) print("Все манёвры завершены") break

print("06m^ пройденный путь: {:.2f} м".format(distance_traveled))

рпп1:("1:1те = (:.2£) с".Аэгта^в1ти1а1:юп_1:1те)) # Выход

рпп1:("Кошроллер завершил работу")

Приложение З

Программа для реализации алгоритма симметричного игольчатого

поворота

from controller import Robot, GPS, Supervisor,

PositionSensor

import math

import csv

import os

simulation_time = 0.0 maneuver_index = 0 maneuver_start_time = 0.0 maneuver_active = False

csv_filename = "robot_trajectory.csv" # имя файла CSV с координатами position_log_interval = 0.1 # интервал логирования позиции (секунды) last_position_log_time = 0.0 # время последнего логирования position_data = [] # список для хранения данных о позиции

def save_trajectory_to_csv():

......Сохраняет данные траектории в CSV

файл......

print("\n" + "=" * 90)

print("COXPAHEH™ ДАННЫХ В CSV")

print("=" * 90)

print("\nСохранение координат в CSV файл...")

try:

# Получаем текущую директорию контроллера

controller_dir =

os.path.dirname(os.path.abspath(_file_))

csv_path = os.path.join(controller_dir, csv_filename)

with open(csv_path, 'w', newline='', encoding='utf-8') as csvfile:

fieldnames = ['time', 'x', 'y', 'z', 'angle_imitated', 'x_angle_immitated', 'y_angle_immitated', 'x_traktor_center', 'y_traktor_center', 'x_kosilka_center', 'y_kosilka_center', 'distance', 'maneuver']

writer = csv.DictWriter(csvfile, fieldnames=fieldnames) gps_angle_noise = robot.getDevice('gps_angle_noise')

gps_angle_noise .enable(timestep)

# Запись заголовка writer.writeheader()

# Запись данных writer.writerows(position_data)

print(f V Файл успешно сохранён: {csv_path}")

print(f ' Всего записей: {len(position_data)}")

except Exception as e:

print(f'ОШИБКА при сохранении CSV: {e}")

import traceback traceback.print_exc()

robot = Supervisor()

timestep = int(robot.getBasicTimeStep()) obj = robot.getFromDef("vehicle") root = robot.getRoot() children = root.getField("children")

# Параметры робота (в метрах) wheelbase = 1.432318 # расстояние между осями (L)

track_width = 1.03256 # расстояние между передними колёсами (W) max_steering_angle = math.radians(35) # максимальный угол поворота (35 градусов) max_velocity = 2.0 # максимальная скорость (м/с)

wheel_rr = robot.getDevice('wheel_RR') wheel_lr = robot.getDevice('wheel_RL')

steer_right = robot.getDevice('steer_right') steer_left = robot.getDevice('steer_left')

kosilka = robot.getDevice('kosilka_up_down')

kosilka_pos = robot.getDevice('kosilka_pos') kosilka_pos.enable(timestep)

# Настройка ведущих колёс на режим скорости (бесконечное вращение) wheel_rr.setPosition(float('inf)) wheel_lr.setPosition(float('inf))

def get_traktor_center_position():

position = traktor_pos_center.getValues() return position

def log_position(time, position, angle_imitated, x_angle_imitated, y_angle_imitated, x_traktor_center, y_traktor_center, x_kosilka_center, y_kosilka_center, distance, maneuver_name):

......Логировать позицию робота в список

данных......

x, y, z = position

position_data.append( { 'time': time,

x': x,

y': y,

z': z,

angle_imitated': angle_imitated, x_angle_immitated': x_angle_imitated, y_angle_immitated': y_angle_imitated, x_traktor_center': x_traktor_center, y_traktor_center': y_traktor_center, x_kosilka_center': x_kosilka_center, y_kosilka_center': y_kosilka_center, distance': distance, maneuver': maneuver_name })

def set_steering_angle(angle):

......Установить угол поворота передних

колёс (в радианах)......

# Ограничиваем угол

angle = max(-max_steering_angle, min(angle, max_steering_angle))

# Устанавливаем одинаковый угол для обоих передних колёс

steer_right.setPosition(angle) steer_left.setPosition(angle)

# Устанавливаем одинаковую скорость для обоих задних колёс

wheel_rr.setVelocity(velocity) wheel_lr.setVelocity(velocity)

def calculate_turning_radius(steering_angle):

......Вычислить радиус поворота для

заданного угла поворота......

if abs(steering_angle) < 1e-6:

return float('inf) return wheelbase / math.tan(steering_angle)

def set_kosolika_position_up(): kosilka.setVelocity(0.1) kosilka.setPosition(0.3)

def set_kosolika_position_down(): kosilka.setVelocity(0.6) kosilka.setPosition(0) dist = 20

def get_maneuver_sequence():

Создание последовательности манёвров для проезда реверсивно-игольчатым методом:

maneuver_sequence = []

distance_phase_1 = dist # метров time_straight_1 = distance_phase_1 / max_velocity

maneuver_sequence .append( {

'name': 'Фаза 1 - Первый проход: 10м вперед прямо',

'steering_angle': 0.0, 'velocity': max_velocity, 'duration': time_straight_1

})

def set_velocity(velocity):

......Установить скорость ведущих колёс

(м/с)......

velocity = max(-max_velocity, min(velocity, max_velocity))

phase2_move1_arc_right_duration = 2.5 phase2_move1_right_maneuver_angle = -max_steering_angle * 0.7

phase2_move11_velocity = max_velocity

phase2_move1_arc_left_duration = 3 phase2_move1_left_maneuver_angle = max_steering_angle * 0.7

phase2_move12_velocity = max_velocity

phase2_move2_arc_left_duration = 6.5

phase2_move2_left_maneuver_angle = -max_steering_angle * 0.7

phase2_move21_velocity = max_velocity

phase2_move2_arc_right_duration = 3 phase2_move2_right_maneuver_angle = max_steering_angle * 0.7

phase2_move22_velocity = max_velocity

maneuver_sequence.append( {

'name': 'Фаза 2 - Дуга вправо вперед (начало U-образного разворота)',

'steering_angle': phase2_move1_right_maneuver_angle, 'velocity': phase2_move11_velocity, 'duration': phase2_move1_arc_right_duration, })

# Плавная дуга влево для выравнивания maneuver_sequence .append({

'name': 'Фаза 2 - Дуга влево вперед (выравнивание после дуги вправо)',

'steering_angle': phase2_move1_left_maneuver_angle, 'velocity': phase2_move12_velocity, 'duration': phase2_move1_arc_left_duration })

# Остановка

maneuver_sequence.append({ 'name': 'Полная остановка', 'steering_angle': 0.0, 'velocity': 0.0, 'duration': 1.0

})

maneuver_sequence.append({

'name': 'Фаза 2 - Дуга влево назад', 'steering_angle': phase2_move2_left_maneuver_angle, 'velocity': -phase2_move21_velocity, 'duration': phase2_move2_arc_left_duration })

maneuver_sequence.append({

'name': 'Фаза 2 - Выравнивание после дуги влево',

'steering_angle': phase2_move2_right_maneuver_angle, 'velocity': -phase2_move22_velocity, 'duration':

phase2_move2_arc_right_duration })

distance_5 = dist # метров time_straight_5 = distance_5 / max_velocity

maneuver_sequence .append( {

'name': 'Фаза 3 - Второй проход: 100м назад прямо',

'steering_angle': 0.0, 'velocity': -max_velocity, 'duration': time_straight_5,

})

phase4_move1_arc_right_duration = 3.0 phase4_move1_right_maneuver_angle = -max_steering_angle * 0.7