DOI

В работе рассматривается задача программного управления движением динамически несимметричного уравновешенного шара на плоскости при помощи трех двигателей-маховиков при условии, что шар катится без проскальзывания. Центр масс механической системы совпадает с геометрическим центром шара. Найдены законы управления, обеспечивающие движение шара вдоль базовых траекторий (прямой и окружности), а также по произвольно заданной кусочно-гладкой траектории на плоскости. В данной работе предлагается кватернионная модель движения шара, которая позволяет обойтись без традиционного использования тригонометрических функций, а кинематические уравнения записать в виде линейных дифференциальных уравнений, исключающих недостатки связанные с применением углов Эйлера. Решение поставленной задачи осуществляется с применением кватернионной функции времени, которая определяется видом траектории и законом движения точки контакта шара с плоскостью. Приведен пример управления движением шара и выполнена визуализация движения системы шар-маховики в пакете компьютерной алгебры.
Translated title of the contributionQuaternion model of programmed control over motion of a Chaplygin ball
Original languageRussian
Pages (from-to)408-421
Number of pages14
JournalВестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки
Volume29
Issue number3
DOIs
Publication statusPublished - 2019

    ASJC Scopus subject areas

  • Mathematics(all)
  • Fluid Flow and Transfer Processes
  • Computer Science(all)

    WoS ResearchAreas Categories

  • Mathematics

    GRNTI

  • 30.15.00

    Level of Research Output

  • VAK List

    Research areas

  • DYNAMIC-MODEL, SPHERICAL ROBOT, TRACKING, control, geometric dynamics, nonholonomic connection, quaternions, smooth movement, spherical robot

ID: 11242626