Kontrollsystem för automatisk vagnföljning till skogsvagnar

Control system for automatic drawbar steering on forest trailers

Författare

Måns Lundberg

Summary, in Swedish

En traktor med skogsvagn är ett tämligen stort ekipage som i skogen sällan har gott om plats att ta sig fram på. För att göra det möjligt är många skogsvagnar utrustade med en extra led på dragstången, så kallad vagnstyrning. Denna led används för att förskjuta vagnen i sidled och därmed anpassa dess färdväg. Detta är mycket användbart i skogen då det medför att, med rätt inställning, vagnen följer i traktorns hjulspår. Att styra denna led är idag ett manuellt arbete som utförs av föraren.
Detta examensarbete undersöker hur vagnstyrningsleden istället kan kontrolleras av ett styrsystem och därigenom befria föraren från denna uppgift. För att göra detta undersöks först olika principer för detektering av ekipagets färdväg. Av dessa väljs den princip som ger en så enkel och generellt applicerbar lösning som möjligt. Vidare undersöks några matematiska modeller och samband som behövs för att förstå hur vagnstyrningsvinkel ska regleras och hur styrsystemet ska kunna utföra detta. För att verifiera antaganden och modeller görs ett simuleringsprogram. Simuleringstester visar att den valda modellen fungerar för att på rätt sätt justera vagnstyrningsvinkeln - med små avvikelser i svåra situationer. Dessa avvikelser resulterar i en skillnad mellan den önskade färdvägen och den faktiska i storleksordningar på några centimeter.
Ett prototypsystem konstrueras och implementeras på ett fullskaligt skogsekipage för att kunna verifiera resultaten av studien.
Tester visar att prototypsystemet väl klarar att reglera vagnstyrningen för att uppnå ett önskat resultat. De avvikelser som simuleringen visar återfinns även på det riktiga ekipaget, men är så små att det inte begränsar nyttan med automatiseringen. En kritisk faktor som framkom vid testerna är att då vinkeländringen, som styrs hydrauliskt, är långsam krävs det en låg körhastighet för att resultatet ska kunna garanteras. Detta är emellertid inget problem då ekipage i skogen alltid framförs med en låg hastighet.

Avdelning/ar