Аналитическая модель компенсации двигательной ошибки в адаптивном управлении движением биомеханической системы

Цель. Разработать компьютерную программу моделирования движения объекта с заданными параметрами начального и конечного фазового состояния. Материалы и методы. Двигательная ошибка при выполнении спортивного упражнения является результатом отклонения в кинематическом состоянии спортсмена от параметров заданной программы движения. Математический аппарат адаптивного управления, основанный на использовании в математической структуре управляющей функции информации о текущих параметрах фазового состояния объекта движения, способен уменьшить рассогласование в параметрах программной и текущей траектории. В статье выдвигается и экспериментально подтверждается гипотеза о возможности компьютерного синтеза движений биомеханических систем с нейтрализацией двигательной ошибки на основе математического аппарата адаптивного управления. В проведенных вычислительных экспериментах математическое описание движения объекта основано на известном законе разомкнутого по времени сближения (А.П. Батенко, 1977), в котором требуется, чтобы и скорость, и координаты одновременно приняли бы заданные значения. Время движения в этом законе - неуправляемый параметр. Математическая модель объекта движения построена в форме системы дифференциальных уравнений первого порядка. Результаты. Математическая модель движения материальной точки с заданными значениями фазовых координат в начальный и конечный моменты времени реализована в компьютерной программе. Программа функционирует на базе интегрированной среды разработки Visual Studio Express 2013 в языковой среде Visual Basic 2010. Поддержка результатов моделирования обеспечивается числовой и графической информацией. Заключение. Разработанная компьютерная модель метода адаптивного управления реализует целевой результат движения и к конечному моменту времени нейтрализует рассогласование между текущим и программным кинематическим состоянием объекта. В модели спортивных упражнений результат нейтрализации проявляется в погашении двигательной ошибки.