<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-25</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оптимальный выбор ускорения маятника в задачах управления вибрационным роботом</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Optimal Control of a Vibratory Robot Defined by a Choice of Angular Acceleration</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Голицына</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Golitsyna</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">Kulikovskaya-Mary@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Lomonosov Moscow State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>1</issue><fpage>31</fpage><lpage>39</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/25">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/25</self-uri><abstract><p>Рассматривается движение вибрационного робота, представленного жестким корпусом и физическим маятником, закрепленным в его центре, управление осуществляется за счет выбора углового ускорения маятника. Исследуется некоторый класс движений и управление, которое обеспечивает движение робота в желаемом направлении в рамках заданных ограничений. Приводится обоснование оптимальности с точки зрения максимизации скорости робота рассматриваемого закона управления в некотором классе движений.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>There is considered a vibratory robot, presented by a rigid box and a physical pendulum inside it. The robot moves along a horizontal plane in the gravity field. There is a Coulomb friction between the box and the surface. Control of the robot is defined by the choice of angular acceleration of the pendulum. In the paper there is considered a certain class of motion and a control low that insures sliding of the robot in the desired direction within all given restrictions. The control insures periodic motion of the robot with two phases: sliding phase, where the main body of the robot is moving in the desired direction, and resting phase, where the box of the robot is standing still. On the sliding phase on the maximum interval within the given restrictions there is no friction between the body and the plane. In the paper there is proved that such control law is optimal in terms of maximum velocity for a certain motion class. First, there is shown that for the case when the box is sliding, when the pendulum is in one half of the period it is best to insure its maximum acceleration, and in the second part the angular acceleration should be at its minimum value. Then there is shown that for the motion within all given restrictions when there are set certain starting conditions and ending conditions on phase variables then the considered control law insures maximum average velocity of the robot. After that there is shown that there should be set conditions on phase variables for only one position of pendulum on the period. Lastly there is proved that for a certain angle there is needed to define only the speed of the box, optimum value of angular velocity of the pendulum appears to be as desired.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вибрационный робот</kwd><kwd>управление</kwd><kwd>оптимальность</kwd><kwd>математическое моделирование</kwd><kwd>сухое трение</kwd><kwd>Vibratory robot</kwd><kwd>control low</kwd><kwd>optimality</kwd><kwd>mathematical modeling</kwd><kwd>dry friction</kwd><kwd>restrictions</kwd><kwd>regimes</kwd><kwd>periodicity</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов А. П., Сахаров А. В. Динамика твердого тела с подвижными внутренними массами и ротором на шероховатой плоскости // Нелинейная динамика. 2012. Т. 8, № 4. С. 763-772.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Иванов А. П., Сахаров А. В. Динамика твердого тела с подвижными внутренними массами и ротором на шероховатой плоскости // Нелинейная динамика. 2012. Т. 8, № 4. С. 763-772.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лупехина И. В., Безмен П. А., Яцун С. Ф. Плоскопараллельное движение вибрационного робота по горизонтальной шероховатой поверхности // Естественные и технические науки. 2012. № 4 (60). С. 41-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лупехина И. В., Безмен П. А., Яцун С. Ф. Плоскопараллельное движение вибрационного робота по горизонтальной шероховатой поверхности // Естественные и технические науки. 2012. № 4 (60). С. 41-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яцун С. Ф., Волкова Л. Ю. Моделирование динамических режимов вибрационного робота, перемещающегося по поверхности с вязким сопротивлением // Спецтехника и связь. 2012. № 3. С. 25-29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Яцун С. Ф., Волкова Л. Ю. Моделирование динамических режимов вибрационного робота, перемещающегося по поверхности с вязким сопротивлением // Спецтехника и связь. 2012. № 3. С. 25-29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волкова Л. Ю., Яцун С. Ф. Управление движением трехмассового робота, перемещающегося в жидкой среде // Нелинейная динамика. 2011. Т. 7, № 4. С. 845-857.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Волкова Л. Ю., Яцун С. Ф. Управление движением трехмассового робота, перемещающегося в жидкой среде // Нелинейная динамика. 2011. Т. 7, № 4. С. 845-857.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сахаров А. В. Поворот тела с двумя подвижными внутренними массами на шероховатой плоскости // ПММ. 2015. Т.79, № 2. С. 196-209.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сахаров А. В. Поворот тела с двумя подвижными внутренними массами на шероховатой плоскости // ПММ. 2015. Т.79, № 2. С. 196-209.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Болотник Н. Н., Фигурина Т. Ю. Оптимальное управление прямолинейным движением твердого тела по шероховатой плоскости посредством перемещения двух внутренних масс // ПММ. 2008. Т. 72, № 2. С. 216-229.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Болотник Н. Н., Фигурина Т. Ю. Оптимальное управление прямолинейным движением твердого тела по шероховатой плоскости посредством перемещения двух внутренних масс // ПММ. 2008. Т. 72, № 2. С. 216-229.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черноусько Ф. Л., Болотник Н. Н. Мобильные роботы, управляемые движением внутренних тел // Тр. ИММ УрО РАН. 2010. Т. 16, № 5. С. 213-222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Черноусько Ф. Л., Болотник Н. Н. Мобильные роботы, управляемые движением внутренних тел // Тр. ИММ УрО РАН. 2010. Т. 16, № 5. С. 213-222.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fang H. B., Xu J. Dynamic analysis and optimization of a three-phase control mode of a mobile system with an internal mass // Journal of Vibration and Control. 2011. Vol. 17, N. 1. pp. 19-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fang H. B., Xu J. Dynamic analysis and optimization of a three-phase control mode of a mobile system with an internal mass // Journal of Vibration and Control. 2011. Vol. 17, N. 1. pp. 19-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черноусько Ф. Л. Анализ и оптимизация движения тела, управляемого посредством подвижной внутренней массы // ПММ. 2006. Т. 70. С. 915-941.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Черноусько Ф. Л. Анализ и оптимизация движения тела, управляемого посредством подвижной внутренней массы // ПММ. 2006. Т. 70. С. 915-941.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chernous'ko F. L. The optimal periodic motions of a two-mass system in a resistant medium // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2008. Vol. 72, N. 2. P. 126-135.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chernous'ko F. L. The optimal periodic motions of a two-mass system in a resistant medium // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2008. Vol. 72, N. 2. P. 126-135.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bolotnik N. N., Figurina T. Yu., Chernousko F. L. Optimal control of the rectilinear motion of a two-body system in a resistive medium // J. Appl. Math. Mech. 2012. Vol. 76, N. 1. P. 1-14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bolotnik N. N., Figurina T. Yu., Chernousko F. L. Optimal control of the rectilinear motion of a two-body system in a resistive medium // J. Appl. Math. Mech. 2012. Vol. 76, N. 1. P. 1-14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бардин Б. С., Панев А. С. О периодических движениях тела с подвижной внутренней массой по горизонтальной поверхности // Труды МАИ, 2015, № 84, 25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бардин Б. С., Панев А. С. О периодических движениях тела с подвижной внутренней массой по горизонтальной поверхности // Труды МАИ, 2015, № 84, 25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vartholomeos P., Papadopoulos E. Dynamics, Design and Simulation of a Novel Microrobotic Platform Employing Vibration Microactuators // J. Dyn. Sys., Meas. 2005. Control 128 (1). P. 122-133.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vartholomeos P., Papadopoulos E. Dynamics, Design and Simulation of a Novel Microrobotic Platform Employing Vibration Microactuators // J. Dyn. Sys., Meas. 2005. Control 128 (1). P. 122-133.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Golitsyna M. V., Samsonov V. A. Maximization of Average Velocity of Vibratory Robot (with One Restriction on Acceleration) // Springer Proceedings in Mathematics and Statistics, 2016. Vol. 181, P. 221-332.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golitsyna M. V., Samsonov V. A. Maximization of Average Velocity of Vibratory Robot (with One Restriction on Acceleration) // Springer Proceedings in Mathematics and Statistics, 2016. Vol. 181, P. 221-332.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
