Заседание 264

14 марта 2023 г. в 17.30

Смирнов А. С., Суков А. П., Смольников Б. А. (СПбПУ Петра Великого, ИПМаш РАН)

Динамика скейтборда и управление его разгонными движениями

В докладе обсуждаются вопросы динамики и управления движением одной из наиболее популярных в настоящее время систем с неголономными связями – скейтборда. Приводится краткий исторический обзор возникновения и становления скейтбординга. Дается расчетная схема скейтборда и строится математическая модель его управляемого движения, причем для полноты картины осуществляется вывод уравнений движения системы как при помощи уравнений Аппеля, так и при помощи уравнений Феррерса. Рассматриваются два варианта формирования управлений, возникающих вследствие согласованного выбора управляющих функций задачи и приводящих к разгону скейтборда. Проводится подробный анализ динамики скейтборда в указанных разгонных режимах его движения как при отсутствии, так и при наличии вязкого сопротивления со стороны окружающей среды. В результате находятся приближенные решения с удержанием необходимых поправочных слагаемых. На основе этих решений осуществляется сопоставление показателей эффективности набора скорости в режимах движения, соответствующих принятым вариантам формирования управляющих воздействий, и делаются выводы о целесообразности их использования на практике.

Смирнов Алексей Сергеевич – ассистент Высшей школы механики и процессов управления Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, младший научный сотрудник Лаборатории мехатроники Института проблем машиноведения Российской академии наук. Область научных интересов: аналитическая механика, теория механических колебаний, динамика твердого тела, устойчивость равновесия и движения, управление механическими системами, оптимизация в механике.
Суков Алексей Павлович – выпускник бакалавриата Высшей школы механики и процессов управления Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Область научных интересов: прикладная неголономная механика, управление механическими системами.
Смольников Борис Александрович – кандидат физико-математических наук, доцент Высшей школы механики и процессов управления Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, старший научный сотрудник Лаборатории мехатроники Института проблем машиноведения Российской академии наук. Область научных интересов: общая механика, биомеханика и робототехника, динамика твердого тела, теория устойчивости движения, движение космических объектов, теория управления, эволюционная динамика.