Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utveckling av en dynamisk Simuleringsmodell av en skotare
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Realization of a Dynamic Forwarder Simulation Model (English)
Abstract [en]

The predominant forestry harvesting method is based on the harvester-forwarder method, the

harvester folds, branches and cuts trees, and sorts the logs into piles, while a forwarder transports

the logs to a landing area.

This master thesis work is about realization of a dynamic forwarder simulation model, and its

purpose is to provide an integrated forwarder simulation model in MATLAB/SimMechanics

where the forwarder is based on a concept using pendulum arms to connect wheels and chassis.

Active suspension control is developed and implemented into the simulation model, and finally

compared in simulation with passive suspension.

In a first step, an integrated forwarder simulation model is developed, containing a simplified

forwarder model, a tire-to-ground interaction model and a test track model. The simplified

forwarder model is based a rigid multi-body system with a spring-damper suspension of the

pendulum arms. The tire-to-ground interaction model calculates the reaction forces, friction from

the ground and applies the propulsion force. The test track model is a simplified version of the

real test track in Skogforsk. The propulsion wheel torque control is used to regulate the

forwarder speed. The simulation results indicate that the model works properly to show dynamic

properties when the forwarder is driven on uneven terrain.

In a second step, the original passive suspension system is replaced with a combined passive and

active suspension system proposed in this master thesis in order to reduce undesired dynamics.

The comparison shows that the combined passive and active suspension system can reduce some

of the undesired dynamics. However some more advanced strategy is required for better

performance. The main aim of the thesis was to develop the simulation model including the

forwarder, a general test track and the tire to ground interaction. This aim has been achieved.

Additionally, a graphical user interface (GUI) is developed for making the simulation model

more user-friendly and modular, enabling the user to easily adjust model parameters.

Abstract [sv]

Den dominerande avverkningsmetoden i svenskt skogsbruk baseras på en kombination av

skördare och skotare där skördaren fäller, kvistar och kapar trädet till stockar och lägger dessa i

högar, medan skotaren transporterar stockarna till ett avlägg för vidare transport.

Detta examensarbete handlar om utveckling av en dynamisk simuleringsmodell av en skotare.

Syftet är att i ett första steg utveckla en integrerad skotarmodell i MATLAB / SimMechanics för

att möjliggöra studier av fordonsdynamik och utveckling av aktiv dämpning. Skotarmodellen

bygger på ett koncept där pendelarmar utgör kopplingen mellan hjul och chassi. Aktiv dämpning

har utvecklats och implementerats i simuleringsmodellen, och jämförts med passiv dämpning.

I ett första steg har en integrerad skotarmodell inkluderande hjul-mark kontakt och testbana

utvecklats. Den förenklade skotarmodellen består av en stelkroppsmodell med ett fjäder-dämpar

system mellan chassi och pendelarmar. Hjul-mark modellen beräknar reaktionskrafter, friktion

mot market samt framdrivande kraft. Testbanemodellen är en förenklad modell av den verkliga

testbana som Skogforsk använder. Framdrivande hjulmoment regleras för att hastighetsreglera

skotaren. Simuleringsresultaten visar att modellen fungerar väl i syfte att studera skotarens

dynamiska beteende i ojämn terräng.

I ett andra steg, har den passiva hjulupphängningen ersatts med en kombinerad passiv och aktiv

dämpning för att minska oönskade vibrationer. Jämförelsen av de två systemen visar på att den

kombinerade passiva och aktiva upphängningssystemet kan minska vissa vibrationer, men en

mer avancerad reglerstrategi krävs för att erhålla bättre prestanda. Det huvudsakliga målet med

arbetet var att utveckla en väl fungerande simuleringsmiljö inkluderade skotare, hjul-mark

kontakt samt testbana. Detta mål har uppnåtts.

Vidare har ett grafiskt användargränssnitt (GUI), utvecklats för att göra simuleringsmodellen

mer användarvänlig och modulär, och möjliggöra enklare anpassning av modellparametrar.

Place, publisher, year, edition, pages
2012.
Series
MMK 2012:46 MDA 434
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99288OAI: oai:DiVA.org:kth-99288DiVA: diva2:541814
External cooperation
Skogforsk,Björn Löfgren
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-24 Created: 2012-07-24 Last updated: 2012-07-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Zhenduo Wang(3319 kB)539 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3319 kBChecksum SHA-512
41ec684f49b8df0a09fcb8612578e5a2c06fd59f85c23d9cf805919bd179b8b3b98540259b5fb70ffdd91c4418bdd188a3fafcb03bf4e8a8f28e5bed8018a4ae
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 539 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 871 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf