Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
|
|
tom z. 7
441-446
PL
W pracy omawia się kilka metod efektywnego modelowania i symulacji układów nieholonomicznych . Generowane są różne formy równań ruchu w zmiennych zależnych i niezależnych . Dyskutuje się sposoby otrzymywania tych równań oraz aspekty związane z ich zastosowaniami do symulacji ruchu - problem naruszenia więzów oraz definiowanie prędkości niezależnych i wyznaczanie ich wartości początkowych.
EN
The paper presents some methods of effective modelling and simulation of nonholonomic (NH) systems. Different forms of equations of motion in dependent and independent variables are disscussed. Some other aspects referring to the numerical simulation of NH systems - the constraint violation problem and the definition of independent velocities and determination of their initial values - are also included.
|
2002
|
tom z. 18
27-44
PL
Dokonano przeglądu metod modelowania i symulacji układów wieloczłonowych. Omówiono sposoby generowania różniczkowo-algebraicznych równań ruchu w zmiennych zależnych oraz techniki numerycznego ich całkowania, a następnie metody generowania różniczkowych równań ruchu w zmiennych niezależnych. Oprócz klasycznych równań Lagrange'a, Gibbsa-Appella, Maggi'ego i Kane'a, przedstawiono współczesne metody współrzędnych złączowych i podziału zmiennych oraz ich zastosowania dla układów o strukturze otwartej i zamkniętej. Zaprezentowano własną, uniwersalna metodą rzutową generowania równań ruchu. Krótko omówiono też inne użyteczne metody mechaniki.
EN
Some basie methods for modelling and simulation of multibody system are reviewed. First, the differential-algebraic formulations in dependent variables are presented, and the computer techniąues for solving the eąuations are discussed. Then, the methods for obtaining the minimal-form differential eąuations of motion in independent variables are presented. Besides the classical Lagrange's, Gibbs'-Appell's, Maggi's and Kane's eąuations, the recent joint coordinate and variable partitioning methods and their applications to open-and closed-loop systems are reported. An own unified projection method for constrained system dynamics is introduced as well. Some other usefiil multibody codes are shortly discussed, too.
|
|
tom z. 20
22-27
PL
W pracy omawia się najpierw klasyczne sposoby generowania równań ruchu mechanizmów i wyznaczania reakcji w węzłach. Na tym tle prezentowana jest nowa metoda wyznaczania reakcji, w naturalny sposób powiązana z minimalno-wymiarowymi sformułowaniami dynamiki mechanizmów. Zaproponowane algorytmy nie wymagają odwracania macierzy - są dobrze dostosowane zarówno dla zastosowań numerycznych jak i przekształceń symbolicznych.
EN
In this paper some existing codes for obtaining equations of motion and the determination of joint reactions in mechanisms are first recalled. On this background a novel approach to the determination of joint reactions is presented, naturally associated with the reduced-dimension formulations of mechanism dynamics. The introduced schemes are especially efficient - no matrix inversion is required, and as such are well suited for both symbolic manipulations and computational implementations.
EN
Underactuated mechanical systems have fewer control inputs than degrees of freedom. Their performance goal may be realization of specified in time outputs, treated as servo-constraints on the system, whose number is equal to the number of inputs. The solution to the inverse simulation problem (servo-constraint problem), that is the determination of an input control strategy that forces an underactuated system to complete the partly specified motion, is a challenging task. This is because mechanical systems may be "underactuated" in several ways and, as opposed to the passive constraint reactions which are orthogonal to the constraint manifold, the control forces may be arbitrary oriented with respect to the servo-constraint manifold. The diversity of servo-constraint problems is discussed using a simple spring-mass system mounted on a carriage, and is related to multiple issues: formulations in generalized coordinates and output-involved coordinates, orthogonal or tangential realization of servo-constraints, the arising ODE/DAE forms of the governing equations, and existence of the uncontrolled internal dynamics. Some computational issues are finally reported, with relevant simulation results for the sample case example.
|
|
tom nr 13
15-20
PL
Celem artykułu jest zaprezentowanie metody rzutowej i sposobu jej stosowania do modelowania układów nieholonomicznych. Po krótkiej prezentacji założeń tej ogólnej i uniwersalnej metody mechaniki rozważony zostanie klasyczny problem ruchu jednorodnej kuli po wewnętrznej chropowatej powierzchni walca przy założeniu braku poślizgu.
EN
The aim of the contribution is to introduce a projection method and its application to the modelling of nonholonomic mechanical systems. The theoretical background of this general and uniform method of mechanics will be illustrated by a solution of the classical problem of slip-less motion of a homogeneous sphere on the inside rough surface of a cylinder.
EN
Cranes belong to underactuated mechanical systems, an important subclass of nonlinear control systems typified by fewer control inputs than the degrees of freedom. The usual performance goal of a crane is to execute a desired motion of the load, specified by as many outputs as the control inputs. The challenging task of inverse simulation study, in which control of the underactuated system subject to execute the partly specified motion is determined, is usually formulated in independent variables. In this paper, a dependent variable formulation is motivated and developed. Compared to the independent variable formulation, the use of dependent variables leads to much simpler governing equations, and their effective number is reduced. The developed formulation is illustrated by a simulation model of an overhead crane executing a rest-to-rest maneuver of the load along a specified curvilinear trajectory.
PL
Suwnice należą do sterowanych układów mechanicznych, w których liczba sygnałów sterowania jest mniejsza od liczby stopni swobody. Zadaniem suwnic jest najczęściej realizacja zadanego ruchu ładunku (liczba sygnałów wyjściowych jest równa liczbie sygnałów sterowania). Wyznaczenie sterowania suwnicą tak, by realizowany był zadany ruch ładunku, należy do zadań trudnych, wymagających złożonego aparatu matematycznego. Opisany problem ruchu programowego niezupełnego formułowany jest zwykle z wykorzystaniem zmiennych niezależnych. W niniejszej pracy pokazane są zalety sformułowania tego problemu we współrzędnych zależnych, na które składają się współrzędne opisujące ruchy robocze suwnicy oraz współrzędne położenia ładunku. Równania ruchu programowego w tych zmiennych są prostsze i łatwiejsze do wyprowadzenia, a ich efektywny wymiar jest mniejszy od analogicznych sformułowań z wykorzystaniem współrzędnych niezależnych.
EN
This paper deals with the inverse dynamics problem of underactuated mechanical systems subjected to execute partly specified motions. The modeling methodology focuses on a special class of differentially flat systems, represented by a group of relevant technical examples. The governing equations are obtained as index three differential-algebraic equations, and a simple numerical code for their solution is reported. The solution comprises both the dynamic analysis of the underactuated systems in partly specified motion and the synthesis of control that assures realization of such motion.
PL
Praca dotyczy zagadnienia symulacji dynamicznej odwrotnej klasy układów mechanicznych, w których liczba sygnałów sterowania, równa liczbie zadanych charakterystyk ruchu (sygnałów wyjściowych), jest mniejsza od liczby stopni swobody, reprezentowanej przez liczne przykłady techniczne. Równania tak zdefiniowanego ruchu programowego niezupełnego otrzymywane są w postaci równań różniczkowo-algebraicznych o indeksie równym trzy. Omawiany jest prosty, efektywny i stabilny algorytm całkowania tych równań. Rozwiązaniem są przebiegi w czasie zmiennych stanu układu w zadanym ruchu programowym oraz sterowania wymaganego dla realizacji tego ruchu.
EN
Manipulating payloads with cranes can be challenging due to undesirable load pendulations induced by the crane motion and external perturbations. The problem gets increasingly difficult when the work environment is cluttered with obstacles. Automatic control schemes offer a high potential of rationalization. In this paper a methodology of constructing appropriate load trajectories allowing for one coordinated maneuver that omits the obstacles is addressed. The developed formulation leads then to the analysis of crane dynamics and synthesis of control in the specified motion. Some results of numerical simulations are reported.
PL
Realizacja założonego ruchu ładunku za pomocą suwnicy jest zadaniem złożonym ze względu na trudne do wyeliminowania wahania ładunku wywołane zarówno ruchem dźwignicy jak i zaburzeniami zewnętrznymi. Zadanie to jest szczególnie skomplikowane dla przestrzeni roboczych z przeszkodami. Systemy sterowania automatycznego mogą pozwolić na realizację tych zadań szybciej, bezpieczniej i z większą precyzją. W niniejszej pracy zaproponowano metodę efektywnego modelowania odpowiedniej trajektorii ruchu ładunku tak, by omijane były występujące w przestrzeni roboczej przeszkody. Trajektoria ta szkicowana jest najpierw za pomocą ciągu punktów, a następnie interpolowana/aproksymowana z użyciem funkcji sklejanych (splajnów). Nakładając odpowiedni warunek na ruch wzdłuż trajektorii, modelowany jest jeden dynamiczny manewr przeniesienia ładunku z położenia początkowego do końcowego w narzuconym czasie. Opisane w pracy różniczkowo-algebraiczne równania ruchu programowego pozwalają na analizę dynamiczną suwnicy i jej sterowania wymaganego dla realizacji narzuconego ruchu ładunku. Demonstrowane są wyniki odpowiednich symulacji numerycznych.
PL
Badane są sterowane układy mechaniczne, w których liczba zmiennych sterowania (sygnałów wejściowych) jest równa liczbie narzuconych charakterystyk ruchu (sygnałów wyjściowych) i jest mniejsza od liczby stopni swobody. Proponuje się efektywny sposób syntezy sterowania układami w tak rozumianym ruchu programowym niezupełnym, ilustrowany przykładami zastosowań.
EN
The paper deals with controlled mechanical systems in which the number of control inputs is equal to the number of desired system outputs, and is smaller than the number of degrees of freedom. A formulation for the synthesis of control that assures the realization of the desired partly specified motion is proposed. Some realistic examples of applications of the theory are reported.
PL
Jakość uzyskiwanych wyników symulacji dynamicznej odwrotnej układów biomechanicznych jest wypadkową wielu czynników: adekwatności modelu matematycznego, poprawności algorytmu obliczeniowego, techniki pozyskiwania danych kinematycznych oraz precyzyjnej identyfikacji parametrów masowo-geometrycznych modelu. Niniejsza praca dotyczy tego ostatniego czynnika. Pokazane są różnice przy wyznaczaniu danych somatycznych zależnie od zastosowanej metody oraz formułowane wnioski o charakterze praktycznym.
EN
Quality of results from inverse dynamics simulation of biomechanical systems depends on many factors: adequacy of the mathematical model used, correctness of the computational schemes, precision of recorded kinematic data, and exactness of identified inertial and geometric parameters of the modeled body. The present paper is focused on the latter issue. Differences in the inertial and geometric parameters are shown when using various methods and sources from the literature, which vividly influence the (reported) results obtained from the inverse dynamics simulation.
PL
W pracy przedstawia się efektywną metodę wyznaczania sił reakcji w stawach łańcucha biokinematycznego. Uwypukla się zalety proponowanego podejścia w stosunku do innych technik obliczeniowych. Zastosowanie metody ilustruje się na przykładzie łańcucha składajacego się z siedmiu ciał sztywnych połączonych przegubowo - prostego biomechanicznego modelu człowieka wykonującego ruchy z równolegle prowadzonymi kończynami dolnymi i górnymi. Przedstawiono przykład numeryczny, w którym wyznacza się reakcje w stawach sportowca wykonujacego salto w tył w pozycji kucznej na batucie.
EN
An efficient approach to the determination of joint reaction forces inopen-loop biokinematic linkages is proposed. The advantages of the novel method over the existing computational techniąues are emphasized. The method is introduced using an example of a seven-segment multibody system that models a human being with assumed collateral movements of the lower and upper extremities. A numerical example of determination of joint reactions during a back somersault in the tuck position performed on the trampoline is provided.
PL
Artykuł dotyczy wyznaczania sterowania ciałem skaczącego w fazie lotu podczas wykonywania typowych skoków na batucie: salta w tył w pozycji kucznej, łamanej i prostej oraz salta w przód w pozycji kucznej. Dla przyjętego modelu fizycznego, równania ruchu wygenerowano stosując metodą rzutową. Poszukiwane sterowanie wyznaczano jako rozwiązanie symulacji odwrotnej na podstawie zarejestrowanego (filmowanego) przebiegu skoku. Symulacja prosta, w której wykorzystano wyliczone sterowanie, posłużyła za kryterium weryfikacji poprawności uzyskanych przebiegów momentów sterujących.
EN
The paper deals with the determination of human body control during selected trampoline-performed somersaults in a free-flying phase. Backward somersaults in tuck, pike, and straight positions and a front somersault in tuck position were analysed. The respective equations of motion have been derived using a projection method. The required control was then obtained as a inverse simulation solution, based on filmed motion characteristics. Using the control characteristics as input data, the direct simulations of the analysed somersaults have been per-formed to verify the correctness of the inverse simulation procedures.
EN
Foundations for the design of a human biomechanical model aimed at analyzing planar movements such as vertical or standing long jumps are presented. The motions in the hip, knee and ankle joints are modeled as enforced by muscle forces applied to the tendon attachment points, and the other joint motions are actuated by torques representing the muscle action. A systematic construction of the related dynamic equations in independent coordinates is developed, enhanced by an effective scheme for determination of reaction forces in the leg joints. The reaction forces from the ground during the support phase can also be obtained.
PL
W pracy przedstawiono założenia i sposób budowy modelu matematycznego ciała dla analizy czynności motorycznych typu wyskok do góry czy skok z miejsca do przodu. Ruch w stawach kończyn dolnych wymuszany jest za pomocą sił mięśniowych działających wzdłuż odcinków łączących miejsca ich zaczepów, natomiast ruchy w pozostałych stawach realizowane są za pomocą wypadkowych momentów sił mięśniowych. Zaproponowano systematyczny sposób generowania równań ruchu wymaganych dla rozwiązania zadania symulacji odwrotnej, uzupełnione o efektywny sposób wyznaczania reakcji w stawach kończyn dolnych oraz oddziaływań z podłożem.
14
51%
EN
The paper deals with the inverse simulation problem of aircraft general motion. The aircraft is constrained to follow a specified trajectory in space (two program constraints), and two other demands, one on airframe attitude with res- pect to the trajectory and the other on flying speed, are added. The guidelines for the effective modelling of aircraft prescribed trajectory flight are discussed, and a method for computing time histories of state variables and program control (that ensures the programmed motion realisation) is developed. Some results of numerical simulations with reference to the special manoeuvres are reported.
PL
W pracy dokonano wyboru metody startu samolotu bezpilotowego, a następnie przedstawiono wyniki symulacji opracowanego manewru. Wykorzystano do tego celu opisany model dynamiki samolotu bezpilotowego „ĆMA", który został wyprowadzony przy zastosowaniu formalizmu Boltzmanna-Hamela dla układu o więzach nieholonomicznych. Do rozwiązania zagadnienia startu zastosowano podejście syntetyczne (symulacja odwrotna), wykorzystujące teorię ruchu programowego. Za program ruchu przyjęto więzy nałożone na trajektorię i położenie kątowe płatowca względem niej (kąt ślizgu Beta= 0). Dodatkowo założono, że przez cały czas trwania startu ciąg przyjmuje wartości maksymalne. W konsekwencji więc przyjęty program ruchu jest niezupełny - nie nałożono bowiem więzów na całkowitą prędkość lotu V. Wyliczone w ten sposób sterowania nominalne sterem wysokości i ciągiem pozwoliły na weryfikację na drodze eksperymentu modelowego zaplanowanego w postaci programu ruchu manewru, w obecności zakłócenia spowodowanego wystąpieniem podmuchu. Uzyskane wyniki badań posłużą do opracowania metodyki umożliwiającej zautomatyzowanie procesu planowania misji na etapie startu i odzysku.
EN
Computer simulation methods, based on the biomechanical models of human body and its motion apparatus, are commonly used for the assessment of muscle forces, joint reactions, and some external loads on the human body during its various activities. In this paper a planar musculoskeletal model of human body is presented, followed by its application to the inverse simulation study of a gymnast movement during the take)off from the springboard when performing the handspring somersault vault on the table. Using the kinematic da) ta of the movement, captured from optoelectronic photogrammetry, both the internal loads (muscle forces and joint reactions) in the gym) nast’s lower limbs and the external reactions from the springboard were evaluated. The calculated vertical reactions from the springboard were then compared to the values assessed using the captured board displacements and its measured elastic behaviors.
PL
W pracy przedstawiono przesłanki oraz założenia systemu numerycznego wspomagania Obiektywnej Kontroli Lotu (OKL). Dla celu odtworzenia nieznanych parametrów lotu planuje się zastosować następujące narzędzia mechaniki teoretycznej: metodę symulacji odwrotnej, nieliniowej dynamiki odwrotnej oraz teorię więzów programowych.
EN
The aim of the present effort is to deveIop a computer system (mathematical model and software) for reliable reconstruction of flight events (e. g the trajectory flight, the variations of control parameters, ...), based on the scanty information about the flight course (variations of only some state : rariables). During presentation of this contribution, the foundations of the planned Computer system will be discussed. An emphasis will be put on the concerned physical and mathematical modelling.
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.