Динамическое управление трактором
Тракторы при выполнении сельскохозяйственных и транспортных работ движутся по прямолинейной или криволинейной траектории, кривизна которой непрерывно изменяется. Под траекторией трактора понимается траектория, описываемая его центром масс. Прямолинейное движение можно рассматривать как частный случай криволинейного, когда кривизна траектории равна нулю (радиус кривизны траектории равен бесконечности). Движение с кривизной траектории (не равной нулю) принято называть поворотом.
Особенностью поворота (криволинейного движения) трактора является непараллельное перемещение любых двух его точек, имеющих различные по значению или направлению скорости движения. Процесс поворота трактора состоит из трех этапов: вход в поворот, когда кривизна траектории увеличивается; движение с постоянной кривизной; выход из поворота, когда кривизна траектории уменьшается до нуля. В частном случае второй этап может отсутствовать. Ширина междурядий или конфигурации проезжей части дороги в горизонтальной плоскости определяют полосу (коридор движения). Выбор характеристики движения трактора (значение направления скорости движения, ориентация продольной оси трактора и др.) не является однозначным.
Однако в каждой конкретной обстановке можно говорить о желаемом изменении или сохранении характеристик движения трактора. Для получения желаемых характеристик движения водитель воздействует на органы управления, в результате чего изменяются некоторые внешние силы, действующие на трактор в процессе движения. Совокупность действий тракториста, обеспечивающих желаемое изменение характеристик движения трактора, называют управлением трактором. Органы, при помощи которых тракторист осуществляет управление трактором, называют органами управления. К ним относятся педали и рычаги, служащие для изменения подачи топлива, т. е. крутящего момента двигателя, передаточного числа трансмиссии или тормозных сил, а также рулевое колесо, с помощью которого изменяется положение управляемых колес, следовательно, и боковые силы, действующие при криволинейном движении на колеса трактора. Внешние силы, изменяемые водителем посредством воздействия на органы управления, называются управляющими силами. Управляющие силы ограничены по значению. Например, касательные силы тяги ведущих колес ограничены параметрами двигателя и трансмиссии, а также сцеплением колес с опорной поверхностью.
Кроме управляющих сил, на трактор действуют внешние силы со стороны сельскохозяйственных машинорудий, прицепов и от опорной поверхности, которые носят случайный характер. Изменение характеристик движения трактора под действием указанных сил называют возмущенным движением, а случайные внешние силы — возмущающими силами. Следовательно, в большинстве случаев имеется некоторое отличие желаемых и фактических характеристик движения, которое зависит от квалификации водителя как управляющего звена (запаздывание в оценке обстановки, неточность воздействия на органы управления и др.) и совершенства трактора как управляемого звена (запаздывание системы управления трактором при изменении характеристик движения, связанных с воздействием тракториста на органы управления, ограниченность силовых и кинематических параметров, определяющих изменение характеристик движения, и т.д.