Коллинеарное управление колебаниями диссипативного двойного маятника

Леонтьев Виктор Анатольевич ^*
к.ф.-м.н., Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), с.н.с., 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)297-30-58, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Смирнов Алексей
Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), ассистент, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, тел.: +7(812)552-77-78, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Смольников Борис Александрович
к.ф.-м.н., СПбПУ, профессор, с.н.с., 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, тел.: +7(812)552-77-78, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 10 октября 2018 года.

Аннотация
Обсуждаются вопросы так называемого биоморфного управления колебаниями диссипативного двойного маятника, имитирующего движение ноги или руки андроида. Подчеркивается, что наиболее целесообразно строить биоморфное управление посредством использования режима коллинеарного управления, основанного на авторезонансном разгоне звеньев маятника. Рассмотренная в статье линейная математическая модель диссипативного двухзвенника, допускающая точное нахождение корней ее характеристического полинома, позволяет построить диаграмму возможных режимов его движения в зависимости от значений коэффициентов диссипации и усиления. Посредством такой диаграммы можно путем варьирования этих коэффициентов реализовывать тот режим, который обеспечивает преобладание первой формы колебаний, резонансных колебаний двухзвенника.

Ключевые слова
Диссипативный двойной маятник, авторезонанс, коллинеарное управление, диаграмма режимов.

DOI

https://doi.org/10.31776/RTCJ.7109

Индекс УДК 

531.25

Библиографическое описание 
Леонтьев В.А. Коллинеарное управление колебаниями диссипативного двойного маятника / В.А. Леонтьев, А.С. Смирнов, Б.А. Смольников // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 7. - №1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2019. – С. 65-70.

Литература

1. Черноусько Ф.Л. Управление колебаниями / Ф.Л. Черноусько, Л.Д. Акуленко, Б.Н. Соколов. – Москва: Наука. – 1980. – 384 с.
2. Фрадков А.Л. Кибернетическая физика: принципы и примеры / А.Л. Фрадков. – Санкт-Петербург: Наука. – 2003. – 208 с.
3. Андронов А.А. Теория колебаний / А.А. Андронов, А.А. Витт, С.Э. Хайкин. – Москва: Наука. – 1981. – 918 с.
4. Смирнов А.С. Оптимальное гашение свободных колебаний в линейных механиче-ских системах / А.С. Смирнов, Б.А. Смольников // Машиностроение и инженерное образование. – №3. – 2017. – С. 8-15.
5. Смирнов А.С. Управление резонансными колебаниями нелинейных механических систем на основе принципов биодинамики / А.С. Смирнов, Б.А. Смольников // Машино-строение и инженерное образование. – №4. – 2017. – С. 11-19.
6. Проблемы механики и оптимизации роботов / Б.А. Смольников. – Москва: Наука. – 1991. – 232 с.
7. Карман Т. Математические методы в инженерном деле / Т. Карман, М. Био. – Москва. Л.: ГИТТЛ. – 1946. – 423 с.
8. Бутенин Н.В. Курс теоретической механики / Н.В. Бутенин, Я.Л. Лунц, Д.Р. Меркин. – Т.2. – Динамика. – Москва: Наука. – 1979. – 543 с.
9. Лурье А.И. Аналитическая механика / А.И. Лурье. – Москва: ГИФМЛ. – 1961. – 824 с.
10. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман. – Москва: Высшая школа. – 1980. – 480 с.
11. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц / Ф.Р. Гантмахер. – Москва: Наука, ГРФМЛ. – 1988. – 552 с.
12. Леонтьев В.А. Оптимальное демпфирование колебаний двухзвенного манипулятора / В.А. Леонтьев, А.С. Смирнов, Б.А. Смольников // Робототехника и техническая кибернетика. – №2 (19). – 2018. – С. 52-59.

Полный текст статьи (pdf)