Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 9

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  double pendulum
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The geometry dynamical modeling method for a double pendulum is explored with the Lie group and a double spherical space method. Four types of Lagrange equations are built for relative and absolute motion with the above two geometry methods, which are then used to explore the influence of different expressions for motion on the dynamic modeling and computations. With Legendre transformation, the Lagrange equations are transformed to Hamilton ones which are dynamical models greatly reduced. The models are solved by the same numerical method. The simulation results show that they are better for the relative group than for the absolute one in long time simulation with the same numerical computations. The Lie group based result is better than the double spherical space one.
EN
In this paper, we presented the fractional-order dynamics of a double pendulum, at a small oscillation, with a non-singular derivative kernel. The equation of motion has been derived from the fractional Lagrangian of the system and the considered fractional Euler-Lagrange equation. The generalized force has also been presented in studying the different cases of force, such as horizontal and vertical forcing. The source term is described by the imposed periodic force, and the memory effect gives an additional damping factor described by the fractional order. The integer and fractional orders of the sample phase diagrams were obtained and presented to visualize the effect of the presented fractional order on the system. Also, since the motion of the system dissipates in the fractional regime, the applied force will drive the system out of equilibrium.
PL
W artykule zaproponowano model odwzorowujący cechy chodu człowieka. Model ten składa się z dwu odwróconych wahadeł połączonych parą obrotową. Masy punktowe znajdujące się na wahadłach mogą przesuwać się. Dzięki wprowadzeniu sterowanej zmiany położenia mas, model może zostać wykorzystany nie tylko do opisania podstawowych sytuacji ruchowych (jak np. chód, bieg), ale również daje możliwość opisania złożonych sytuacji, jak np. popchnięcie obiektu w plecy, czy zmiany rodzaju chodu (np. przejście z chodu do biegu). W artykule przeanalizowano dane uzyskane z eksperymentów dotyczących podstawowych (chód i bieg) i złożonych (popchnięcie obiektu w plecy) sytuacji ruchowych. Na ich podstawie przeprowadzono weryfikację zaproponowanego modelu. Weryfikacja opisanej koncepcji polegała na odtworzeniu sytuacji popchnięcia obiektu w plecy z wykorzystaniem modelu podwójnego odwróconego wahadła.
EN
The simple model which allows to represent the kinematic synergies in the human motion was proposed. The model consists of two inverted pendulums connected by revolute joint. The position of pendulum point masses is not constant, the possibility of changing their position allows to imititate the properties of not only the basic movements (e.g. walking, running) but also of the complex motions like postural push recovery or gait transitions. For establishing this model the experimental data were considered for walking, running and push recovery. Based on experiments proposed model was verified. The push recovery behaviour was succesfully modelled using the concept of double inverted pendulum with movable masses.
PL
Praca dotyczy wykorzystania ograniczonego systemu obliczeń naukowych TeX-PostScript w celu analizy dynamiki wahadła podwójnego. Wykorzystując formalizm lagranżowski, otrzymano układ równań opisujący ruch wahadła i zaprezentowano rozwiązania numeryczne przy użyciu pakietu makr postscriptowych PSTricks. Przedstawiono również dwie wybrane animacje ruchu ruchu wahadła. Rozważono także możliwość rozszerzenia obliczeń na przypadek ruchu wahadła potrójnego.
EN
The paper concerns the use of the restricted scientific computations system TeX-PostScript, to pendulum dynamics analysis. On the basis of the lagrangian formalism, the set of equations describing the pendulum motion is obtained. The numerical solutions are presented, using the macro package PSTricks. Two selected animations of penulum motion are showed also. The possibility of extending calculations for case of triple pendulum is mentioned.
EN
This paper deals with a theoretical modeling of equations of motion, simulation motion of and control both in virtual environments and in real-world conditions of a balancing two-wheeled robot with a double pendulum. By taking into consideration a motion of a double pendulum one needs to consider chaotic behavior of the whole system resulted by this pendulum, which is a significant difficulty in development of control algorithms. The main goal of the presented study is to reach dynamic balancing of a two-wheeled robot with a double pendulum under the certain scenarios of equilibrium disturbance. In order to apply appropriate control algorithms the following steps were assumed during the development of a robot: theoretical modelling of a motion of the composite system of inverted and double pendulums, stability analysis, simulation of various scenarios in virtual environments using the developed control algorithms, and construction of a physical model of a robot and verification of control algorithms. Both simulation and experimental studies demonstrated the successful balancing performance.
PL
Artykuł dotyczy teoretycznego modelowania równań ruchu, symulacji ruchu i sterowania balansującego robota dwukołowego z podwójnym wahadłem zarówno w środowiskach wirtualnych, jak i w warunkach rzeczywistych. Biorąc pod uwagę ruch podwójnego wahadła, należy uwzględnić chaotyczny sposób działania całego układu spowodowany ruchem tego wahadła, co stanowi istotną trudność przy opracowywaniu algorytmów sterowania. Głównym celem prezentowanej pracy jest uzyskanie stanu stabilności dynamicznej robota dwukołowego z podwójnym wahadłem według poszczególnych scenariuszy zaburzenia jego równowagi. W celu zastosowania odpowiednich algorytmów sterowania następujące etapy zostały założone podczas opracowania robota: teoretyczne modelowanie ruchu układu złożonego z odwróconego i podwójnego wahadeł, analiza stabilności, symulacja różnych scenariuszy w środowiskach wirtualnych z zastosowaniem opracowanych algorytmów sterowania oraz opracowanie modelu fizycznego robota i weryfikacja algorytmów sterowania. Zarówno prace symulacyjne, jak i eksperymentalne wykazały zdolność do utrzymania równowagi.
PL
W artykule podjęto próbę opisu matematycznego i analizy zjawiska wymiany masy pomiędzy członami podwójnego wahadła fizycznego i jego wpływu na dynamikę układu. W badanym układzie wraz z upływem czasu następowało – pod wpływem grawitacji – zmniejszenie masy górnego członu i jednoczesne zwiększenie masy dolnego członu wahadła. Całkowita masa układu nie zmieniała się. Na potrzeby analizy wprowadzono bezwymiarowy czas i bezwymiarowe parametry, co pozwoliło na przedstawienie równań ruchu w postaci bezwymiarowej. Wykazano, że zmiana masy w układzie ma istotny wpływ na jego dynamikę. Wzrost masy dolnego członu wahadła zmniejsza amplitudę drgań. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w programie Mathematica.
EN
The article concerns considerations, whose the theme is to try to mathematical description and analysis of the study of the phenomenon of mass exchange between the members of double physical pendulum and its impact on the dynamics of the whole system. In the analyzed system, with time, under the influence of gravity, the mass of the upper member of pendulum decreases and the mass of the lower member of pendulum increases. The total mass of the system doesn’t change. For the analysis introduced dimensionless time and dimensionless parameters, which allows the presentation of the equations of motion in dimensionless form. It has been shown that the change of mass in the system has a significant impact on the dynamics. The increase in mass of the lower member reduces the amplitude of vibration of the pendulum. The numerical calculations were performer in the Mathematica package.
PL
W artykule opisano istotę działania chaotycznego wahadła dwuczłonowego, przedstawiono jego model matematyczny oraz wyniki numeryczne otrzymane na podstawie tego modelu. Do celów badawczych wykonano stanowisko pozwalające na obserwację i rejestrację oscylacji chaotycznych. Stanowisko pozwala na badanie oscylacji chaotycznych dla szerokiego zakresu parametrów początkowych: kątów wychylenia obu ramion oraz zmiennego obciążenia masowego na końcach każdego z ramion. Metoda pomiaru polega na wykorzystaniu metod analizy obrazu, tj. identyfikacji kolorów markerów, umiejscowionych na końcach ramion wahadła, a następnie wyznaczenia trajektorii ruchu poszczególnych punktów pomiarowych. Przedstawiono sposób przeprowadzenia badań oraz przykładowe wyniki.
EN
The paper describes the operation principle of the chaotic double pendulum, the mathematical model and numerical results obtained based on this model were presented. For the research purposes the test rig was developed, which allows for the monitoring and registration of chaotic oscillations. The test rig allows for monitoring of chaotic oscillations in the wide range of initial parameters: angles of deviation of both pendulum arms and variable mass loading at the ends of each arm. The method of measurements is based on using of the methods of image processing, i.e. identification of colors of the markers placed at the ends of pendulum arms and then the determination of the motion trajectories of particular measurement points. The experimental process as well as exemplary results was described.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.