Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Программные связи и управление динамикой систем твердых тел

Диссертация: Программные связи и управление динамикой систем твердых тел
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Во второй главе выводятся уравнения динамики системы твердых тел с программными связями. Разработан метод определения управляющих воздействий на механическую манипуляционную систему, обеспечивающих устойчивость программного движения. Получены условия асимптотической устойчивости механических систем, движение которых описывается уравнениями второго порядка. Определены управляющие воздействия… Читать ещё >

Содержание

  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ СИСТЕМ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
    • 1. 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЯ МНОГОЗВЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА
    • 1. 2. ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ
  • ГЛАВА II. УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ И УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
    • 2. 1. УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ СИСТЕМ С ПРОГРАММНЫМИ СВЯЗЯМИ
    • 2. 2. УРАВНЕНИЯ ПРОГРАММНОГО ДВИЖЕНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА
    • 2. 3. УСЛОВИЯ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАННОГО ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
    • 2. 4. УСЛОВИЯ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАННОГО ДВИЖЕНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА
    • 2. 5. ДВИЖЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В СРЕДЕ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ
  • ГЛАВА III. УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ И УПРАВЛЕНИЕ МАНИПУЛЯЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
    • 3. 1. МАНИПУЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
    • 3. 2. УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ И УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО МАНИПУЛЯТОРА
    • 3. J ИССЛЕДОВАНИЕ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОГРАММНОГО ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО МАНИПУЛЯТОРА
      • 3. 4. УСЛОВИЯ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАННОГО ДВИЖЕНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО МАНИПУЛЯТОРА
      • 3. 5. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В СРЕДЕ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Программные связи и управление динамикой систем твердых тел (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Во введении обосновывается актуальность выбора темы, делается обзор использованной литературы и приводится краткая характеристика работы.

В первой главе вводятся основные понятия и математический аппарат при помощи которых будут проводиться исследования по теме диссертации.

Во второй главе выводятся уравнения динамики системы твердых тел с программными связями. Разработан метод определения управляющих воздействий на механическую манипуляционную систему, обеспечивающих устойчивость программного движения. Получены условия асимптотической устойчивости механических систем, движение которых описывается уравнениями второго порядка. Определены управляющие воздействия, обеспечивающие выполнение асимптотически устойчивого программного движения механических систем. Построена модель управления устойчивого движения охвата трехзвенного манипулятора с пропорциональным управлением. Получены условия реализуемости движения механических манипуляционных систем в среде с сопротивлением.

В третьей главе выводятся уравнения динамики электромеханических манипуляционных систем с программными связями. Разработан метод определения управляющих воздействий на манипуляционную систему с электроприводом, обеспечивающих устойчивость программного движения. Получены условия асимптотической устойчивости электромеханических систем, движение которых описывается уравнениями третьего порядка. Определены управляющие воздействия, обеспечивающие выполнение асимптотически устойчивого программного движения электромеханических систем. Построена модель управления устойчивого движения схвата трехзвенного манипулятора с электромеханическим приводом. Получены условия реализуемости движения электромеханических манипуляционных систем в среде с сопротивлением.

В заключении указаны основные результаты работы, которые выносятся на защиту.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю профессору Мухарлямову Р. Г. за мудрость, терпение и доброту, выраженных в консультациях, советах и замечаниях, оказанных в ходе написании диссертационной работы. Также автор выражает глубокую благодарность профессорам Мухаметзянову И. А., Галлиулину И. А. и всем участникам семинара «Математическое моделирование динамических систем» за конструктивную творческую атмосферу, в которой проходило обсуждение содержания и результатов работы.

Автор посвящает диссертацию своим родителям.

На защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Получены условия асимптотической устойчивости программного движения механических и электромеханических систем с голономными и неголономными связями.2. Разработан метод определения управляющих воздействий на механическую систему, обеспечивающих устойчивость программного движения.3. Разработан метод определения управляющих воздействий на манипуляционную систему с электроприводом, обеспечивающих устойчивость программного движения.4. Получены условия реализуемости движения управляемых механических и электромеханических систем в среде с сопротивлением.5. Разработаны алгоритмы управления устойчивого движения схвата трехзвенного манипулятора с пропорциональным управлением и устойчивого движения схвата трехзвенного манипулятора с электромеханическим приводом.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М.А., Гантмахер Ф. Р. Абсолютная устойчивость регулируемых систем. — М.: Изд-во АН СССР, 1963.-140 с.
  2. В.В., Болтянский В. Т., Лемак С., Парусников Н. А., Тихомиров В. М. Организация динамики управляемых механических систем. — М.: Изд-во МГУ, 2000. — 304 с.
  3. В.Н., Колмановский В.Б, Носов В. Р., Математическая теория конструирования систем управления. — М.- Высшая школа, 1998. — 574 с.
  4. И., Витасек Э., Прагер М. Численные процессы решения дифференциальных уравнений. — М.: Мир, 1969. — 106−120.
  5. М.М. Об уравнениях программных движений твердого тела / Сб.: Дифференциальные уравнения и обратные задачи динамики. М.: УДН, 1983.-С. 153−157.
  6. В.В., Волкова И. И. Математическое моделирование движения сложных механических систем методом управляющих реакций связей / Динамика управляемых систем. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979. 72−75.
  7. В.Г., Карпов И. И., Климов Д. М., Марков Ю. Г., Шаранюк А. В. Современные компьютерные методы решения задач механики. — М.: Изд-во МАИ, 1999. — 144 с.
  8. Й. Динамика систем твердых тел / пер. с англ. — М.: Мир, 1980. — 2 9 6 с.
  9. А.П. К задаче синтез управления механическими системами / Динамика управляемых систем. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979, — 92−98.
  10. А.С. Аналитическая динамика. — М.: Высшая школа, 1989. — 264 с. И. Галиуллин А. С. Аналитическая динамика. М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 1998.
  11. А.С. Методы решения обратных задач динамики. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1986. — 224 с.
  12. А.С. Обратные задачи динамики. — М.: Наука, 1986. — 224 с.
  13. А.С. Уравнения программного движения механизмов с программными связями / Проблемы механики управляемого движения, Пермь, 1982. 58−62.
  14. А.С. Устойчивость движения. -М.: 1973 — 104 с.
  15. Галиуллин А. С, Мухаметзянов И. А., Мухарлямов Р. Г., Фурасов В. Д. Построение систем программного движения — М.: Наука, 1971. — 352 с.
  16. Галиуллин А. С, Шестаков А. А., Устойчивость движения и вариационные принципы динамики / Вестник РУДН, сер. Прикладная математика и информатика, № 2, 1996. — 20−28.
  17. Ф.Р. Теория матриц. — М.: Наука, 1988. — 552 с.
  18. Н.И., Дубровская Н.С, Кваша О. П. и др. Численные методы. — М.: Высшая школа, 1976. — 326−329.
  19. .П. Лекции по математической теории устойчивости. — М.: Изд-во Московского университета, 1998. — 480
  20. В.В. Основы аналитической механики. — М.: Высшая школа, 1976.-264 с.
  21. В.В. Основы механики неголономных систем. — М.: Высшая школа, 1970.-272 с.
  22. В.И. Аналитическая динамика системы тел. — Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1983. — 344 с.
  23. В.И. Динамика управляемых систем. — М.: Высшая школа, 1982. — 285 с.
  24. В.И. Проблема устойчивости процессов управления. СПб.: НИИ Химии СПбТУ, 2001. — 354 с.
  25. В.И. Теория уравнений управляемого движения. — Л.- Изд-во Ленинградского университета, 1980. — 288 с.
  26. В.И. Устойчивость движения. — М.: Высшая школа, 1984. — 232 с.
  27. И., Русинов И. О двух подходах к исследованию состояний равновесия неголономной механической системы / ПММ., 1981. Т.45, вып. № 3. — С. 567−572.
  28. Г. В. Об устойчивости движения / Труды КАИ № 9. — Казань, 1939.-136 с.
  29. В.В., Макарычев В. П., Тимофеев А. Ю., Юричев Е. И., Динамика управления роботами. — М.: Наука, 1984. — 336 с.
  30. Г. В. Введение в механику управляемого тела. — М.: Наука, 1964. — 568 с.
  31. Н.Н. Об устойчивости по первому приближению / ПММ., 1953, T. XIX, вып. № 5. — 516−530. 33. красовский Н. Н. Некоторые задачи теории устойчивости движения. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1959. — 212 с.
  32. Н.Н. Теория управления движением — М.: Наука, Гл. ред. физ.- мат. лит., 1968. — 476 с.
  33. Н.Н., Красовский А. Н., Третьяков В. Е. Управление динамической системой. — Свердловск, 1985. — 200 с.
  34. П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: нелинейные модели. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1988. — 328 с.
  35. Л.Г. Прикладная математика. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2000 — 144 с.
  36. К.С. Численный анализ / пер. с англ. — Киев: TEXHIKA, 1964. — 392 с.
  37. Ю.К. Элементы математической теории управления движением. — М.: Просвещение, 1984. — 88 с.
  38. Ла-Салль Ж., Лефшец Исследование устойчивости прямым методом Ляпунова / пер. с англ. — М.: Мир, 1964. — 168 с.
  39. Л.К. Моделирование систем связанных тел. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1993. — 272 с.
  40. Л.К., Чириков В. А. Об уравнениях динамики систем взаимосвязанных тел /ПММ, 1981, Т.45, вып. № 3. 525−534.
  41. А.И. Аналитическая механика. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1961.-824 с.
  42. Матросов А. Maple 6. Решение задач высшей математики и механики. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001. — 528 с.
  43. Н.Н. Численные методы в теории оптимальных систем. — М.: Наука. Гл. ред. физ. -мат. лит., 1971. — 424 с.
  44. Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1971. — 312 с.
  45. Г., Чеботарев В. Г. Динамические уравнения движения манипулятора промышленного робота / Машины и комплексы для нов. и экол. чист, пр-ва строит, мат. — Белгород, 1994. — 146−149.
  46. И.А. Абсолютная устойчивость программного положения манипулятора при релейном управлении / Проблемы механики управляемого движения. -Пермь, Изд. ПГУ, 1983. 94−99.
  47. И.А. Построение множества систем дифференциальных уравнений устойчивого движения по заданной программе / Труды УДН. Том 1. вьш.1., Теор. мех., М., 1963. — 52−55.
  48. И.А. Построение устойчивых систем с инвариантными программными связями / Дифференциальные уравнения и обратные задачи динамики. — М.: Изд-во УДН, 1983. — 44−49.
  49. И.А., Мухарлямов Р. Г. Уравнения программного движения: оптимизация и оценки. — М.: Изд-во УДН, 1987. — 80 с.
  50. И.А., Мухарлямов Р. Г. Уравнения программных движений. — М.: Изд-во УДН, 1986. — 88 с.
  51. Р.Г. К обратным задачам качественной теории дифференциальных уравнений / Дифференц. уравнения, 1967, Т. 3, № 10. -С. 1673−1681.
  52. Р.Г. Математическое моделирование динамики несвободных механических систем / Вестник РУДН, сер. Прикладн. матем. и информ., 1996, № 1. — С. 31−37.
  53. Р.Г. Обратные задачи динамики / В кн.: Устойчивость движения. Аналитическая механика. Управление движением. — М.: Наука, 1981. 217−222.
  54. Р.Г. Об уравнениях движения механических систем / Диф. уравнения, 1983, Т. XIX. № 12.
  55. Р.Г. О построении множества систем дифференциальных уравнений устойчивого движения по интегральному многообразию / Дифференц. уравнения, 1969, Т.5, № 4. — 688−699.
  56. Р.Г. О применении дифференциальных уравнений к вычислению обратной матрицы / Диф. уравнения, 1979, Т, XV, № 5. — 795−804.
  57. Р.Г. Управление программным движением механических систем // Сб.: V Всесоюзная конференция по управлению в механических системах. Тезисы докладов. Казань, 1985. — 78.
  58. Р.Г. Управление программным движением многозвенного манипулятора / Вестник РУДН, сер. Прикладн. матем. и информ., 1998, № 1.-С. 22−39.
  59. Р.Г. Уравнения движения механических систем. — М.: Изд-во РУДН, 2001.-99 с.
  60. Р.Г. Численное моделирование в задачах механики / Вестник РУДН, сер. Прикладн. матем. и информ., 1995, № 1. — 13−28.
  61. Р.Г., Киргизбаев Ж., Бендик М. М. Механические системы с программными связями // Тезисы докладов IV Четаевской Всесоюзной конференции по аналитической механике, устойчивости и управлению движением, Звенигород, 1982. — 7.
  62. Ю.И., Фуфаев Н. А. Динамика неголономных систем. — М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1967. — 520 с.
  63. И.В. Динамика управляемых неголономных систем. — К.: Вища школа. Головное издательство, 1985. — 184 с.
  64. П., Хауг Э. Дж. Разбиение обобщенных координат для анализа механических систем с неголономными связями. — М.: Мир, 1983. Т.105 № 3. — С 196−202.
  65. .Н., Крутько П. Д., Попов Е. П. К теории построения алгоритмов управления движением // Доклады АН СССР, 1979. Т.247, № 3. — 1018−1024.
  66. .Н., Крутько П. Д., Попов Е. П. Построение алгоритмов управления как обратная задача динамики // Доклады АН СССР, 1979, Т.247, № 5. — 1078−1081.
  67. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота-манипулятора. — М,: Наука, 1976. — 104 с.
  68. Е.П., Верещагин А. Ф., Зенкевич Л. Манипуляционные роботы: динамика и алгоритмы. — М.: Наука, 1978. — 400 с.
  69. Программное движение механических систем / под ред. Галиуллина А. С. — М.: 1971.-158 с.
  70. Г. В., Леденев М. А., Колбеев В. В. Пакет символьных вычислений Maple — М .: Компания «Петит», 1997. — 200 с.
  71. Э. Дж. Динамика системы твердых тел / пер. с англ. В двух томах. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1983. — 464 с.
  72. В.В. О движении управляемых механических систем / ПММ, 1976, Т.40, № 5. — 771−781.
  73. В.P. Моделирование динамики управляемого движения твердого тела и системы твердых тел / диссер. канд. физ.-мат. наук, М., 2003. — 74 с.
  74. А.Я., Болграбская И. А., Кононыхин Г. А. Устойчивость движения систем связанных тел. — К.: Наукова Думка, 1991. — 168 с.
  75. А.А. Введение в численные методы. — М.: Наука, 1997. — 239 с.
  76. Е.Я. Стабилизация программных движений. — СП.: Изд-во Санкт- Петербургского университета, 1997. — 308 с.
  77. А.В. Об управлении движением электромеханического манипулятора / Проблемы механики и процессов управления. Пермь, Меж. вуз. сборн. 2003, вып. 35. — 136−152
  78. А.В. Управление динамикой электромеханического манипулятора / Вестник РУДЫ, сер. Прикладн. матем. и информ. Москва, 2003, № 1. — 46−53.
  79. А.В. Управление программным движением многозвенного манипулятора / Проблемы механики и процессов управления. Пермь, Меж. вуз. сборн. 2002, вып. 34. — 76−93.
  80. А.В., Яковлев В. И. К модели управления манипулятором с учетом сопротивления среды / Проблемы механики и процессов управления. Пермь, Меж, вуз. сборн. 2001, вып. 33. — 141−155.
  81. В.Ю. Синтез управляемых механических систем. — СПб.: Политехника, 1993. — 336 с.
  82. М.И. К вопросу об устойчивости интегрального многообразия / Изд. АНКазССР, 1983, Сер, физ. -мат, № 1. — 16−59.
  83. М.И. Об оптимальной стабилизации программного движения / Сб.: Мат. V конф. молодых ученых Университета, — М.: 1982, 4 .1. -С. 9−13.
  84. М.И. О неустойчивости движения относительно части переменных / Проблемы механики управляемого движения. НелинеР1ные динамические системы. Пермь, 1983.-С. 158−164.
  85. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника / пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 624 с.
  86. Фурасов В. Д Устойчивость движения, оценки и стабилизация. — М: Наука, Гл. ред, физ. -мат. лит., 1977. — 248 с.
  87. Ф.Л., Болотник Н. Н., Градецкий В. Г. Манипуляционные роботы: динамика, управление, оптимизация. — М.: Наука, Гл. Ред. физ.-мат. лит., 1989.-368 с.
  88. Н.Г. Теоретическая механика / под ред. В. В. Румянцева, К. Е. Якимовой — М.: Наука, Гл. Ред. физ.-мат. лит., 1987. — 368 с.
  89. Н.Г. Устойчивость движения. Работы по аналитической механике. — М.: Изд-во АН СССР, 1962. — 536 с.
  90. М.В., Клюев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода. — М.: Энергия, 1979.
  91. Ascher U.M., Hongsheng Chin, L.R. Petzold, S. Reich. Stabilization of constrained mechanical systems with DAEs and invariant manifolds / Mechanics of Structures and Machines. 1995.V.23.P. 135−158.
  92. Baumgarte J.V. Stabilizierung von Bindungen iiber Zw^anzigimpulse / ZAMM, 1982. P. 447−454.
  93. Baumgarte J.V. Stabilization of constraints and integrals of motion m dynamical systems / Сотр. Math. Appl. Mech. Eng. 1972, V.l. P. 1−16.
  94. Haug E.J. Elements and Methods of Commutational Dynamics / Comput. Aided Anal. Und Optimiz. Mech. Syst. Dyn. Proc. NATO Adv. Stuy Inst. Berlin, 1993. P. 3−38.
  95. Hussian M.A., Noble B. Application of Symbolic Computation to the Analysis of Mech. Syst / Comput. Aided Anal. Und Optimiz. Mech. Syst. Dyn. Proc. NATO Adv. Stuy Inst. Berlin, 1984. P. 283−256.
  96. Kamman J. W., Huston R.L. Dynamics of constrained Multibody Systems / Trans. ASME. J. Appl. Mech, 1984. — 51. № 4. P. 899−903.
  97. Kane T.R., Levinson D.A. Multibody Dynamics / Trans. ASME. J. Appl. Mech. 1984.-50. № 4. P 1071−1078.
  98. Rentrop P., Strehmel K., Weiner R. Ein Oberblick und Einschrittverfaren zur numerischen Integration in der technischen Simulation / GAMM. Mitteilungen, Band 19, 1966. Heft 1. P. 9−43.
  99. Schilen W., Nichtlineare Bewegungsgleichungen glober Mchrfcoфersysteme / Z. angew. Math, und Mech., 1981. — 61, № 9. P. 41319.
  100. Wittenburg J. Analytical Methods in Mechanical System Dynamics / Comput. Aided Anal. Und Optimiz. Mech. Syst. Dyn. Proc. NATO Adv. Stuy Inst. Berlin, 1984. P. 89−127.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!