Выделение гироскопических инерционных сил из центробежных и кориолисовых инерционных сил
Автор: Телегин Александр Иванович
Рубрика: Управление в технических системах
Статья в выпуске: 1 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
Целью исследования является выделение в уравнениях динамики механических систем обобщенных гироскопических инерционных сил, состоящих из части центробежных и кориолисовых инерционных сил, с указанием тел, движения которых формируют эти силы. Методы исследования относятся к механике систем тел, системному анализу и робототехнике. Результаты исследования позволяют выписывать общие формулы вычисления обобщенных центробежных, кориолисовых и гироскопических инерционных сил через частные производные по обобщенным координатам от элементов матрицы инерционных коэффициентов в выражении кинетической энергии произвольной механической системы. В процессе анализа этих формул для систем тел со структурой открытого дерева, например, орбитальных станций с манипуляторами на борту или шагающих аппаратов в одноопорной фазе ходьбы, выделены тела, движения которых влияют на возникновение перечисленных инерционных сил. Для манипуляционных систем роботов приведены примеры уравнений динамики, в которых выделены все возможные инерционные силы и указаны тела, их формирующие.
Системы тел, уравнения динамики, инерционные силы (центробежные, кориолисовы, гироскопические), манипуляторы
Короткий адрес: https://sciup.org/147242624
IDR: 147242624 | DOI: 10.14529/ctcr240106
Список литературы Выделение гироскопических инерционных сил из центробежных и кориолисовых инерционных сил
- Lewis F.L., Dawson D.M., Abdallah C.T. Robot Manipulator Control: Theory and Practice. Marcel Dekker, Inc., New York; 2004. P. 110–118.
- Kayacan, Erkan; Kayacan, Erdal; Ramon, Herman; Saeys, Wouter. Velocity Control of a Spherical Rolling Robot Using a Grey-PID Type Fuzzy Controller with an Adaptive Step Size. In: 10th IFAC Symposium on Robot Control International Federation of Automatic Control. Dubrovnik, Croatia, September 5–7, 2012; 2012. P. 863– 868. DOI: 10.3182/20120905-3-HR-2030.00123
- Sadati S.M.H., Naghibi S.E., Naraghi M. An Automatic Algorithm to Derive Linear Vector Form of Lagrangian Equation of Motion with Collision and Constraint. Procedia Computer Science. 2015;76:217–222. DOI: 10.1016/j.procs.2015.12.345
- Ghaleb N.M., Aly A.A. Modeling and Control of 2-DOF Robot Arm. International Journal of Emerging Engineering Research and Technology. 2018;6(11):24–31.
- Amin A.T.M., Ab Rahim A.H., Low C.Y. Adaptive controller algorithm for 2-DOF humanoid robot arm. Procedia Technology. 2014;15:765–774. DOI: 10.1016/j.protcy.2014.09.049
- Korayem M.H., Shafei A.M., Shafei H.R. Dynamic modeling of nonholonomic wheeled mobile manipulators with elastic joints using recursive Gibbs–Appell formulation. Scientia Iranica. 2012;19(4):1092–1104. DOI: 10.1016/j.scient.2012.05.001
- Delavari H., Ghaderi R., Ranjbar N.A., HosseinNia S.H., Momani S. Adaptive Fractional PID Controller for Robot Manipulator. In: Proceedings of FDA’10. The 4th IFAC Workshop Fractional Differentiation and its Applications. Badajoz, Spain, October 18–20, 2010; 2010. P. 1–7.
- Jafarov E.M., Istefanopulos Y., Parlakçi M.N.A. A new variable structure PID-controller for robot manipulators with parameter perturbations: an augmented sliding surface approach. In: 15th Triennial World Congress. Barcelona, Spain, 2002. P. 365–370.
- JianXuandLeiQi. Robust Adaptive PID Control of Robot Manipulator with Bounded Disturbances. Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering. 2013;2013:1–13. DOI: 10.1155/2013/535437
- Chunqing H., Songjiao Sh. PID feedback for mixed H2/H∞ tracking control of robotic manipulators. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2004;15(4):579–585.
- Elshabasy M.M.Y.B., Mohamed K.T., Ata A.A. Power optimization of planar redundant manipulator moving along constrained-end trajectory using hybrid techniques. Alexandria Engineering Journal. 2017;56(4):439–447.
- Hošovský A., Piteľ J., Židek K., Tóthová M., Sárosi J., Cveticanin L. Dynamic characterization and simulation of two-link soft robot arm with pneumatic muscles. Mechanism and Machine Theory. 2016;103:98–116. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.04.013
- Shala A., Likaj R., Bruqi M., Bajrami X. Propulsion Effect Analysis of 3Dof Robot under Gravity. Procedia Engineering. 2015;100:206–212. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.01.359
- Fontes J.V., da Silva M.M. On the dynamic performance of parallel kinematic manipulators with actuation and kinematic redundancies. Mechanism and Machine Theory. 2016;103:148–166. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.05.004
- Телегин А.И. Основы теоретической механики систем тел. С приложениями в робототехнике: учеб. пособие для вузов. СПб.: Лань, 2023. 252 с. [Telegin A.I. Osnovy teoreticheskoy mekhaniki sistem tel. S prilozheniyami v robototekhnike: ucheb. posobie dlya vuzov [Fundamentals of Theoretical Mechanics of Body Systems. With applications in robotics: textbook for universities]. St. Petersburg: Lan'; 2023. 252 p. (In Russ.)]
- Lur'e A.I. Analiticheskaya mekhanika [Lur'e A.I. [Analytical Mechanics]. Moscow: Fizmatgiz; 1961. 824 p. (In Russ.)]
