satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2023-22-6-445-449sat-2722Research ArticleВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕCOMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENTЭкспериментальное исследование вибраций винтомоторной группы агродронаExperimental Study of Vibrations of Agrodrone Propeller-Motor GroupГуПэнхаоGuPenghao

Аспирант

г. Минск

Minsk

РыльковВ. Н.RilkovV. N.

Инженер

Китайско-Белорусский индустриальный парк «Великий камень»

China-Belarus Great Stone Industrial Park

ЛобатыйА. А.LobatyA. A.

Доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки:Лобатый Александр Александрович –Белорусский национальный технический университет,просп. Независимости, 65/11,220013, г. Минск, Республика Беларусь.Тел.: +375 29 346-82-56lobaty@bntu.by

Address for correspondence:Lobaty Alexander A.–Belarusian National Technical University,65/11, Nezavisimosty Ave., 220013, Minsk, Republic of Belarus.Tel.: +375 29 346-82-56lobaty@bntu.by

lobaty@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarusКитайско-Белорусское ЗАО «Авиационные технологии и комплексы»БеларусьChinese-Belarusian CJSC “Aviation Technologies and Complexes”Belarus202301122023226445449Copyright © Гу П., Рыльков В.Н., Лобатый А.А., 20232023Гу П., Рыльков В.Н., Лобатый А.А.Gu P., Rilkov V.N., Lobaty A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/2722

Рассматривается задача экспериментального исследования параметров винтомоторной группы беспилотного летательного аппарата (агродрона). Проведен анализ работ, выполняемых агродронами в сельском хозяйстве,  а также популярных серийных образцов агродронов, выпускаемых известными мировыми компаниями, в том числе  и в Республике Беларусь. Приведено описание устройства экспериментального стенда, специально разработанного для проведения испытаний работы силовой установки агродрона в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации, в которых приходится функционировать агродрону. Описаны основные конструктивные элементы испытательного стенда и измерительные приборы, которые используются для проведения экспериментальных исследований работы воздушного винта и его электропривода. Приводятся результаты проведенных исследований в виде количественных значений параметров вибраций винтомоторной группы агродрона при заданных значениях входных параметров системы управления электроприводом с учетом влияния внешних факторов. Показано, что величины параметров, характеризующих вибрации винтомоторной группы агродрона, могут быть различными в зависимости от режимов работы двигателей и изменения внешних условий. На основании полученных  результатов сделан вывод о том, что при формулировании математической постановки задачи моделирования необходимо учитывать влияние на систему управления агродрона случайных факторов, в том числе и вибраций, обусловленных работой его двигателей.

 

The problem of experimental research of the parameters of the propeller-motor group of an unmanned aerial vehicle (agrodrone) is considered. An analysis of the work performed by agrodrones in agriculture, as well as popular serial models of agrodrones produced by well-known global companies, including in the Republic of Belarus, has been carried out. A description of the design of the experimental stand, specially designed for testing the operation of the agrodrone power plant under conditions as close as possible to the real operating conditions in which the agrodrone has to operate, is given. The main structural elements of the test bench and measuring instruments that are used to conduct experimental studies of the operation of the propeller and its electric drive are described. The results of the research are presented in the form of quantitative values of the vibration parameters of the propeller-motor group of the agrodrone at given values of the input parameters of the electric drive control system, taking into account the influence of external factors. It is shown that the values of the parameters characterizing the vibrations of the propeller-motor group of the agrodrone can be different depending on the operating modes of the engines and changes in external conditions. Based on the results obtained, it was concluded that when formulating  the mathematical formulation of the modeling problem, it is necessary to take into account the influence of random factors  on the control system of the agrodrone, including vibrations caused by the operation of the agrodrone engines.

беспилотный летательный аппаратагродронвинтомоторная группапараметры вибрацийunmanned aerial vehicleagrodronepropeller-motor groupvibration parametersReferencesЛобатый, А. А. Мультикоптер для защиты растений / А. А. Лобатый, Гу Пэнхао // Инновационные технологии, автоматизация и мехатро-ника в машино- и приборостроении: Материалы XI Международной научно-технической конференции. Минск: БНТУ, 2023. 2023. С. 44–45.Lobaty A. A., Gu Penghao (2023) Multicopter for plant protection. Innovatsionnye tekhnologii, avtomatizatsiya i mekhatronika v mashino- i priborostroenii: Materialy XI Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii [Innovative Technologies, Automation and Mechatronics in Mechanical and Instrument Engineering. Proceedings of the XI International Scientific and Technical Conference]. Minsk, Belarusian National Technical University, 44–45 (in Russian).Агродроны // Геомир. 2020. Режим доступа: https://www.geomir.ru/publikatsii/agrodrony/?sphrase_id=38033Agrodrones (2023). Geodrony. Available at: https://www.geomir.ru/publikatsii/agrodrony/?sphrase_id=38033 (in Russian).Моисеев, В. С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами / В. С. Моисеев. Казань: ГБУ РЦМКО, 2013. 768 с.Moiseev V. S. (2013) Applied theory of control of unmanned aerial vehicles. Kazan, State Budgetary Institution - Republican Center for Monitoring the Quality of Education. 768 (in Russian).Лобатый, А. А. Математическое моделирование движения летательных аппаратов мультироторного типа / А. А. Лобатый, Гу Пэнхао // Системный анализ и прикладная информатика. 2023 № 1. С. 10–15. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2023-1-10-15Lobaty A. A., Gu Penghao (2023) Mathematical modeling of the movement of multi-rotor aircraft. Sistemny Analiz i Prikladnaya Informatika = System analysis and applied information science, (1), 10–15(in Russian). https://doi.org/10.21122/2309-4923-2023-1-10-15Гу Пэнхао. Форсированное управление квадрокоптером / Гу Пэнхао, Ю. А. Леоновец, А. А. Лобатый // Наука и техника. 2023. Т. 22, № 2. С. 91–95. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2023-22-2-91-95Gu Penghao, Leonovets Yu. A., Lobaty A. A. (2023) Forced quadrocopter control. Nauka i Tekhnika = Science and Technique, 22 (2), 91–95 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2227-1031-2023-22-2-91-95Беспилотники в АПК: новые и самые необычные модели дронов. Режим доступа: https://dzen.ru/a/Y-Uazw17UW3pX-Ye.Drones in the agro-industrial complex: new and most unusual drone models. Available at: https://dzen.ru/a/Y-Uazw17UW3pX-Ye (in Russian).Агродрон А60-Х. Режим доступа: https://agrodrone.by/.Agrodrone A60-X. Available at: https://agrodrone.by/ (in Russian).Савелов, П. И. Особенности моделирования операторного управления беспилотным летательным аппаратом и его целевой нагрузкой / П. И. Савелов, Гу Пэнхао, А. А. Лобатый // Системный анализ и прикладная информатика. 2022 № 4 С. 24–28. 10.21122/2309-4923-2022-4-23-28Savelov P. I., Lobaty A. A., Gu Penghao (2022) Features of modeling operator control of an unmanned aerial vehicle and its target load. Sistemny Analiz i Prikladnaya Informatika = System analysis and applied information science, (4), 24–28 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2309-4923-2022-4-23-28Лобатый, А. А. Аналитические методы исследования систем управления беспилотных летательных аппаратов / А. А. Лобатый // Инновационные технологии, автоматизация и мехатроника в машино- и приборостроении: Материалы XI Международной научно-технической конференции. Минск: БНТУ, 2023. С. 92–93.Lobaty A. A. (2023) Analytical methods for studying control systems of unmanned aerial vehicles. Innovatsionnye tekhnologii, avtomatizatsiya i mekhatronika v mashino- i priborostroenii: Materialy XI Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii [Innovative Technologies, Automation and Mechatronics in Mechanical and Instrument Engineering. Proceedings of the XI International Scientific and Technical Conference]. Minsk, Belarusian National Technical University, 92–93 (in Russian).Mathematical model of mobile robot orientation according to a set route / А. А. Lobaty [и др.] // Проблемы и перспективы инновационной техники и технологий в агропродовольственном секторе: сборник научных трудов III Международной конференции научно-практической конференции, Ташкент, 20–21 апреля 2023 г. ТашГТУ, 2023. С. 187–188.Lobaty A. A. [et al.] (2023) Mathematical model of mobile robot orientation according to a set route. Problemy i perspektivy innovatsionnoi tekhniki i tekhnologii v agroprodovol'stvennom sektore: sbornik nauchnykh trudov III Mezhdunarodnoi konferentsii nauchno-prakticheskoi konferentsii, Tashkent, 20–21 aprelya 2023 g. [Problems and Prospects of Innovative Technology and Technologies in the Agro-Food Sector: Collection of Scientific Papers of the 3rd International Conference of Scientific and Practical Conference, Tashkent, April 20-21, 2023]. Tashkent, Tashkent State Technical University] Publishing House, 187–188 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.