МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА
УДК 621.865, 004.942, 519.876.5
РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ С ПОМОЩЬЮ
УНИВЕРСАЛЬНЫХ СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ
В.А. Трудоношин
,
В.Г. Федорук
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
Рассмотрена методика решения обратной задачи динамики механизмов с ис-
пользованием универсальных систем моделирования сложных технических объ-
ектов. Обратная задача заключается в определении сил, приложенных в ис-
полнительных механизмах для обеспечения заданной траектории их движения.
Показаны математические основы решения этой задачи, приведен пример чи-
сленного эксперимента, подтверждающий корректность полученного реше-
ния. С помощью предложенной методики решения обратной задачи динамики
можно выбирать силовые агрегаты многозвенных механизмов на этапе их
проектирования, а также решать задачи управления ими.
Ключевые слова
:
система автоматизированного проектирования, моделирова-
ние, математическая модель, механические системы, динамика.
SOLVING THE INVERSE PROBLEM OF DYNAMICS
USING THE UNIVERSAL SIMULATION SYSTEMS
V.A. Trudonoshin
,
V.G. Fedoruk
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
A technique for solving the inverse problem of dynamics of mechanisms using the
universal systems of simulation of complex technical objects is considered. The
universe problem consists in determination of forces applied in actuators for ensuring
the specified trajectory of their motion. The mathematical bases for solving this
problem are shown, an example of numerical experiment is given, which confirms
the correctness of the obtained solution. Using the proposed technique for solving
the inverse dynamics problem, it is possible to choose load-bearing aggregates of
multi-link mechanisms at the stage of their designing, as well as to solve problems
of their control.
Keywords
:
CAE, simulation, mathematical model, mechanical systems, dynamics.
Введение.
В настоящей статье под обратной задачей будет
пониматься задача нахождения сил (моментов сил), которые необ-
ходимо приложить в исполнительных механизмах, чтобы обеспе-
чить заданную траекторию их движения (например, захват робота-
манипулятора). В классической механике существует достаточно раз-
витый математический аппарат для решения этой задачи: уравнения
кинетостатики; уравнения движения Лагранжа второго рода; принцип
Гаусса [1]. Однако у перечисленных уравнений и принципов имеются
ограничения: уравнения кинетостатики можно использовать только
94 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 1
