1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Теория и системы управления
  4. № 4, 2023

Известия РАН. Теория и системы управления, 2023, № 4, стр. 168-176

О ДВИЖЕНИИ НА КОНЬКАХ РОБОТА, УПРАВЛЯЕМОГО ВНУТРЕННИМ МАХОВИКОМ

Л. А. Климина a, Е. С. Шалимова a, *

a НИИ механики МГУ
Москва, Россия

* E-mail: ekateryna-shalimova@yandex.ru

Поступила в редакцию 21.12.2022
После доработки 17.01.2023
Принята к публикации 06.02.2023

Аннотация

Рассматривается движение по шероховатой плоскости осесимметричного робота, управляемого при помощи установленного на нем маховика. Предполагается, что корпус робота контактирует с плоскостью в трех точках, при этом в двух точках действует сила сухого анизотропного трения, а в третьей трение изотропно. Строится управление внутренним маховиком, которое обеспечивает движение объекта в заданном направлении. Изучается зависимость средней скорости центра масс робота от параметров системы.

Список литературы

  1. Черноусько Ф.Л. О движении твердого тела с подвижными внутренними массами // Изв. АН СССР. МТТ. 1973. № 4. С. 33–44.

  2. Козлов В.В., Рамоданов С.М. О движении в идеальной жидкости тела с жесткой оболочкой и меняющейся геометрией масс // ДАН. 2002. Т. 382. № 4. С. 478–481.

  3. Childress S., Spagnolie S.E., Tokieda T. A Bug on a Raft: Recoil Locomotion in a Viscous Fluid // J. Fluid Mechanics. 2011. V. 669. P. 527–556.

  4. Черноусько Ф.Л. Движение тела по плоскости под влиянием подвижных внутренних масс // ДАН. 2016. Т. 470. № 4. С. 406–410.

  5. Черноусько Ф.Л. Плоское движение тела под влиянием подвижных внутренних масс // Аналитическая механика, устойчивость и управление. Тр. XI Междунар. Четаевской конф. Т. 1. Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. С. 354–361.

  6. Черноусько Ф.Л., Болотник Н.Н. Динамика мобильных систем с управляемой конфигурацией. М.: Физматлит, 2022. 464 с.

  7. Черноусько Ф.Л. Движение тела по плоскости под влиянием подвижных внутренних масс // Доклады Академии наук. Физика, технические науки. 2020. Т. 494. С. 69–74.

  8. Фигурина Т.Ю. Оптимальное управление системой материальных точек на прямой с сухим трением // Изв. РАН. ТиСУ. 2015. № 5. С. 3–9.

  9. Болотник Н.Н., Фигурина Т.Ю., Черноусько Ф.Л. Оптимальное управление прямолинейным движением системы двух тел в сопротивляющейся среде // ПММ. 2012. Т. 76. № 1. С. 3–22.

  10. Болотник Н.Н., Губко П.А., Фигурина Т.Ю. О возможности безреверсного периодического прямолинейного движения системы двух тел на шероховатой плоскости // ПММ. 2018. Т. 82. № 2. С. 138–148.

  11. Kelly S.D., Fairchild M.J., Hassing P.M., Tallapragada P. Proportional Heading Control for Planar Navigation: The Chaplygin Beanie and Fishlike Robotic Swimming // American Control Conference (ACC). Montreal, 2012. P. 4885–4890.

  12. Kelly S., Abrajan-Guerrero R., Grover J., Travers M., Choset H. Planar Motion Control, Coordination and Dynamic Entrainment in Chaplygin Beanies // Proc. ASME Dynamic Systems and Control Conference. Atlanta, 2018.

  13. Borisov A.V., Kuznetsov S.P. Regular and Chaotic Motions of a Chaplygin Sleigh Under Periodic Pulsed Torque Impacts // Regular and Chaotic Dynamics. 2016. V. 21. P. 792–803.

  14. Bizyaev I.A., Borisov A.V., Kozlov V.V., Mamaev I.S. Fermi-like Acceleration and Power-law Energy Growth in Nonholonomic Systems // Nonlinearity. 2019. V. 32. № 9. P. 3209.

  15. Dosaev M., Samsonov V., Hwang S.S. Construction of Control Algorithm in the Problem of the Planar Motion of a Friction-powered Robot with a Flywheel and an Eccentric Weight // Applied Mathematical Modelling. 2021. V. 89. P. 1517–1527.

  16. Dosaev M. Algorithm for Controlling an Inertioid Robot with a Flywheel and an Unbalance in Conditions of Restrictions on the Angular Acceleration of the Unbalance // Applied Mathematical Modelling. 2022. V. 109. P. 797–807.

  17. Досаев М.З., Климина Л.А., Самсонов В.А., Селюцкий Ю.Д. Плоскопараллельное движение робота-змеи при наличии анизотропного сухого трения и единственного управляющего сигнала // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 5. С. 152–161.

  18. Zmitrowicz A. Mathematical Descriptions of Anisotropic Friction // Intern. J. Solids and Structures. 1989. V. 25. № 8. P. 837–862.

  19. Golovanov S., Klimina L., Dosaev M., Selyutskiy Y., Holub A. A Trimaran Controlled by an Internal Flywheel // 16th Intern. Conf. on Stability and Oscillations of Nonlinear Control Systems (Pyatnitskiy’s Conference). IEEE. Moscow, 2022. P. 1–2.

  20. Вильке В.Г. Об анизотропном сухом трении и неудерживающих неголономных связях // ПММ. 2008. Т. 72. Вып. 1. С. 3–12.

  21. Козлов В.В. Лагранжева механика и сухое трение // Нелинейная динамика. 2010. Т. 6. № 4. С. 855–868.

  22. Карапетян А.В., Шишков А.А. Динамика конька Чаплыгина на горизонтальной плоскости с сухим анизотропным трением // Вестн. МГУ. Сер. 1. Математика, механика. 2020. № 2. С. 61–63.

  23. Steindl A., Edelmann J., Plöchl M. Limit Cycles at Oversteer Vehicle // Nonlinear Dynamics. 2020. V. 99. № 1. P. 313–321.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Теория и системы управления

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал