Digital twin of the chassis of electric agricultural vehicle | Цифровой двойник шасси грузового электротранспортного средства сельскохозяйственного назначения

English. The chassis parameters of an electric cargo vehicle used in agriculture were studied and optimized, depending on road conditions in the process of performing the transport task of an agricultural enterprise, using the method of simulation modeling. The digital twin of the suspension of a sample vehicle was studied to optimize its technical characteristics. Based on the developed mathematical model of the suspension of an electric vehicle and its calculated characteristics, a simulation model of the chassis of an electric cargo vehicle was compiled. The model contains parameters of road surface roughness, as well as the specified speed and longitudinal acceleration of the digital twin. The research objects were the elastic-damping characteristics of the suspension elements of an electric vehicle. The digital twin of an electric vehicle chassis was tested when passing an obstacle in the form of a 50 mm hole; the case of maximum acceptable acceleration, 3 m/s2, of an electric vehicle from a standstill is also considered. The dependence of the body movement along the vertical axis z ̇* (m/s) and the rate of change in the angle of inclination of the body in the longitudinal plane (swaying of the body) theta ̇* (rad/s), on the time of passing the obstacle is the simulation result. The analysis of the suspension operation confirmed the characteristics obtained by calculation. The suspension of an electric vehicle allows for smooth operation in the range of 1.5-2.5 Hz.

Russian. Изучали и оптимизировали параметры шасси грузового электрического транспортного средства, в зависимости от дорожных условий в процессе выполнения транспортной задачи с.-х. предприятия, методом имитационного моделирования. Цель работы: исследование цифрового двойника подвески образца техники для оптимизации ее технических характеристик. По разработанной математической модели подвески электротранспортного средства и ее расчетным характеристикам была составлена имитационная модель шасси грузового электротранспортного средства. Имитационная модель содержит параметры неровности дорожного покрытия, а также задаваемую скорость и продольное ускорение цифрового двойника. Объектами исследований были выбраны упруго-демпфирующие характеристики элементов подвески электротранспортного средства. Приведены результаты имитационных испытаний цифрового двойника шасси электротранспортного средства при прохождении препятствия в виде ямы глубиной 50 мм, а также рассмотрен случай максимально допустимого ускорения электротранспортного средства при трогании с места (3 м/с2). Результатом имитационного моделирования стала зависимость движения кузова по вертикальной оси z * (м/с) и скорости изменения угла наклона кузова в продольной плоскости (раскачивания кузова) тета * (рад/с), от времени прохождения препятствия. Проведенный анализ работы подвески электротранспортного средства обосновал характеристики, полученные расчетным путем. Подвеска электротранспортного средства позволяет обеспечивать плавность хода в диапазоне 1,5-2,5 Гц.