Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханикеНИР

Formation of mathematical models of control systems in engineering and biomechanics

Источник финансирования НИР

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа:
2 3 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа:
3 3 января 2018 г.-30 декабря 2018 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа:
4 3 января 2019 г.-30 декабря 2019 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа: 1. Рассмотрена задача о заносе двухосного четырехколесного аппарата на горизонтальной однородной плоскости, возникающем при блокировке или пробуксовке колес одной из его осей. Колеса другой оси аппарата сохраняют или теряют сцепление с опорной плоскостью. Обсуждаются случаи, когда следование принятой в теории вождения автомобиля рекомендации "поворачивать руль (передние колеса) в сторону заноса задней оси" позволяет уменьшить угловую скорость аппарата скорее, чем при неповернутых или повернутых в другую сторону передних колесах. 2. Рассмотрена возможность применения гальванической вестибулярной стимуляции для гальванической коррекции вестибулярной активности пилота при визуальном управлении полетом на пилотажно-динамическом стенде и в экстремальных ситуациях реального полета. 3. Исследованы модели движений глаз. На экспериментальных данных проанализированы возможные формы саккад и построен алгоритм аппроксимации саккады. Рассмотрено движение глазного яблока как твердого тела, с приложенным к нему моментом со стороны глазодвигательных мышц. Построены два класса моделей на основе задачи быстродействия: на глазное яблоко действует пара мышц, описанных моделью Фельдмана; на глазное яблоко действует сила со стороны каждой из мышц пары. Эти силы ограничены. Данные модели позволяют получать экспериментально наблюдаемые формы саккад. Эти результаты положены в основу диссертации А.П.Кручининой "Математический анализ саккадического движения" на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.01 – «Теоретическая механика», защита которой прошла 22 ноября 2019 г. 4. Продолжено моделирование тестов, связанных с удержанием человеком равновесия на подвижной опоре в виде пресс-папье (на качелях сисо), которые используются при исследовании регуляции позы. Рассмотрена простейшая маятниковая модель человека, стоящего на сисо. Управлением является момент в оси вращения перевернутого маятника. Управление строится в виде обратной связи по единственной неустойчивой координате разомкнутой системы. Оно максимизирует область притяжения линейной системы, при наличии ограничения на абсолютную величину управляющего момента. Рассмотрены параметры движения системы в зависимости от расположения оси маятника. Результаты исследования показывают, что положение человека на сисо и выбор им положения равновесия оказывают влияние на управляющие и механические параметры движения управляемой системы. 5. В рамках космического эксперимента «Изучение особенностей вестибулярной стимуляции в невесомости для измерения линейных ускорений и угловых скоростей во время орбитального полета» разработан носимый регистратор ускорений. Данное устройство представляет собой инерциальный датчик, включающий 3-х компонентный акселерометр, установленный на плате, позволяющей проводить автономную запись. При использовании этого устройства следует учитывать, что нельзя исключить возможность изменения масштабных коэффициентов под действием перегрузок при выводе космического корабля на орбиту. Для определения корректных значений ускорений в условиях невесомости целесообразно провести дополнительное тестирование измерителя. Трудность заключается в том, что стандартные методы наземной калибровки используют наличие силы тяжести, действующей на чувствительную массу прибора, неподвижного относительно Земли, и их перенос в условия космического полета невозможен. Для определения масштабных коэффициентов предложено использовать измеритель массы тела в невесомости.
5 3 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа:
6 3 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Формирование математических моделей управляемых систем в технике и биомеханике
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".