- •Методические указания к выполнению лабораторных работ Лабораторная работа №1
- •2. Значение высотных координат марок:
- •Лабораторная работа №2 (литература: [1],[3][4])
- •Пример определение концептуальной модели
- •Лабораторная работа №3 (литература: [5],[10],[7])
- •По данным, рис.1 и таблиц 1,2,3 (лабораторная работа №1) определить пространственно-геометрические характеристики объекта:
- •По заданной математической модели изменения состояния объекта в фазовом пространстве (3) построить график функции , где
- •По заданной математической модели изменения состояния объекта в гильбертовом пространстве (4), (5), (6) построить график функции , где , вычисляются по формулам (8), (9).
- •Лабораторная работа №5 (литература: [1])
- •Лабораторная работа №6 (литература: [1])
- •1. Имитация состояния покоя.
- •2. Имитация поворота тела относительно оси вращения и возврат на исходную позицию. Исходные данные расположены в таблице 3.
- •3. Имитация равномерного поступательного движения объекта, принятого за абсолютно твердое тело.
- •4. Имитация скачка.
- •Лабораторная работа №7 (литература: [10],[6],[8])
- •Лабораторная работа №8 (литература: [1])
- •Лабораторная работа №9 (литература: [10])
2. Имитация поворота тела относительно оси вращения и возврат на исходную позицию. Исходные данные расположены в таблице 3.
Таблица 3 – Таблица высотных координат Н(м) геодезических точек
Имитация поворота тела относительно оси вращения
Номер цикла |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
1 |
49,347 |
48,722 |
49,422 |
49,389 |
49,410 |
2 |
49,347 |
48,724 |
49,422 |
49,387 |
49,408 |
3 |
49,347 |
48,726 |
49,422 |
49,385 |
49,406 |
4 |
49,347 |
48,728 |
49,422 |
49,383 |
49,404 |
5 |
49,347 |
48,730 |
49,422 |
49,381 |
49,402 |
6 |
49,347 |
48,728 |
49,422 |
49,383 |
49,404 |
7 |
49,347 |
48,726 |
49,422 |
49,385 |
49,406 |
8 |
49,347 |
48,724 |
49,422 |
49,387 |
49,408 |
9 |
49,347 |
48,722 |
49,422 |
49,389 |
49,410 |
Значения фазовых координат вектор функции приведены в таблице 4.
Имитация поворота твердого тела и возврат его в прежнее состояние (рисунок 2 а, б, в) отображаются на графике фазовой траектории (рисунок 2 а) траекторией кольцеобразной формы, где фазовая точка в момент времени tn совпадает с точкой состояния t1. Фазовая траектория графика четко вырисовывает картину периодического процесса, например, движений объектов, связанных с сезонными явлениями.
Таблица 4 – Значения фазовых координат M(t) и (t)
Номер цикла |
M(t) |
(t) |
1 |
110,145881 |
3,03476E-05 |
2 |
110,144972 |
3,03481E-05 |
3 |
110,144063 |
3,03486E-05 |
4 |
110,143154 |
3,03491E-05 |
5 |
110,142245 |
3,03491E-05 |
6 |
110,143154 |
3,03486E-05 |
7 |
110,144063 |
3,03481E-05 |
8 |
110,144972 |
3,03476E-05 |
9 |
110,145881 |
3,03476E-05 |
Траектории фазовых координат (рисунок 2 б, в) изображены синусоидой, экстремумы которой показывают крайние положения объекта в процессе движения. График фазовой координаты M(t) отображает направление движения объекта в пространстве, а именно с первого момента времени по пятый наблюдается общая тенденция объекта к осадке, а затем с пятого по девятый – подъем и возвращение в исходную позицию.
Координата (t) представляет собой угол между векторами и на момент времени . Поэтому смысловое значение этой координаты – неравномерность движения объекта в пространстве (или деформация). В данном случае, речь идет о равномерном повороте объекта относительно оси вращения, проходящей через точки № 1 и 3 (рисунок 2, таблица 4). Край системы, обозначенный точками № 4 и 5, претерпевает осадку с t1 по t5 и подъем с t5 по t9 на одну и ту же величину. На те же значения изменяется и отметка марки № 2. На графике фазовой координаты (t) отрезки прямых до изменения направления движения (осадка t1-t4) и после (подъем t5-t9) свидетельствуют об отсутствии деформации при выбранной точности 10-8 рад, что соответствует 1/1 000 с. Отсутствие деформации дает возможность рассматривать движение системы как движение АТТ в пространстве.
Рисунок 2 – Моделирование состояния вращения объекта
а) – график фазовой траектории;
б) – график фазовой координаты M(t);
в) – график фазовой координаты (t).