Применение метода Бубнова—Галеркина для расчета нелинейных колебаний математического маятника переменной длины при конечном передвижении из одного состояния покоя в другое
Авторы: Русских С.В., Шклярчук Ф.Н.
Опубликовано в выпуске: #10(82)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-10-1809
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Для оценки эффективности метода Бубнова — Галеркина и его точности по сравнению с численным методом рассмотрены нелинейные колебания математического маятника переменной длины на подвижном подвесе. Поставлена следующая задача: переместить точку крепления маятника за заданное время на заданное расстояние с одновременным гашением собственных форм колебаний в момент остановки. Управляющая функция при кинематическом управлении конечным передвижением задана в виде ряда по синусам. Неизвестная искомая функция, представляющая собой угол поворота маятника в соответствии с методом Бубнова — Галеркина записана в виде разложения с неизвестными коэффициентами по заданным функциям времени. Сформирована система линейных алгебраических уравнений, порядок которой зависит от числа аппроксимирующих функций. Рассмотрены примеры расчета при различных исходных постановках задачи
Литература
[1] Черноусько Ф.Л., Болотник Н.Н., Градецкий В.Г. Манипуляционные роботы: динамика, управление, оптимизация. Москва, Наука, 1989, 363 с.
[2] Бербюк В.Б. Динамика и оптимизация робототехнических систем. Киев, Наукова Думка, 1989, 187 с.
[3] Баничук Н.В., Карпов И.И., Климов Д.М. Механика больших космических конструкций. Москва, Факториал, 1997, 302 с.
[4] Докучаев Л.В. Нелинейная динамика летательных аппаратов с деформируемыми элементами. Москва, Машиностроение, 1987, 232 с.
[5] Черноусько Ф.Л., Акуленко Л.Д., Соколов Б.Н. Управление колебаниями. Москва, Наука, 1976, 383 с.
[6] Черноусько Ф.Л., Ананьевский И.М., Решмин С.А. Методы управления нелинейными механическими системами. Москва, Физматлит, 2006, 326 с.
[7] Кубышкин Е.П. Оптимальное управление поворотом системы двух тел, соединенных упругим стержнем. ПММ, 2014, т. 78, вып. 5, с. 656–670.
[8] Гришанина Т.В., Шклярчук Ф.Н. Динамика упругих управляемых конструкций. Москва, Изд-во МАИ, 2007, 328 с.
[9] Русских С.В. Управляемый поворот космического аппарата с упругими панелями солнечных батарей. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 12, с. 97–105.
[10] Гришанина Т.В., Русских С.В., Шклярчук Ф.Н. Управление конечным поворотом упругой системы из одного состояния в другое с гашением колебаний в момент окончания операции. Ученые записки Казанского университета. Серия физико-математические науки, 2017, т. 159, кн. 4, с. 429–443.