Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 08 янв 2016, 19:05

Пример решения недоопределённой системы.  Одно уравнение относительно двух переменных
$$x_{1}^3 + x_{2}^3 - 0.01 \cdot\ sin(1.00001\cdot\ x_{1}+x_{2})=0;$$
Этот пример был в теме “отделение корней систем нелинейных уравнений”. (Правильнее говорить не “корней”, а
“решений”, потому что первое относится к алгебраическим уравнениям.)
На участке графика этого уравнения видно, что нарушается условие теоремы о существовании решения системы уравнений (или неявной функции).
Применяя идею метода Драгилева, мы можем получить однозначную зависимость обеих переменных x1 и x2 от длины дуги кривой, точки которой являются решением исходного уравнения. Решение исходного уравнения соответствует решению задачи Коши. Начальной точкой может быть любая точка, которая является решением уравнения. На графике это крайняя левая точка.  
$$\frac{dx_{1}(s) }{ds} = 3.\cdot\ x_{2}(s)^2-0.01\cdot\ cos(1.00001\cdot\ x_{1}(s)+x_{2}(s));$$
$$\frac{dx_{2}(s) }{ds} = -3.\cdot\ x_{2}(s)^2+0.0100001\cdot\ cos(1.00001\cdot\ x_{1}(s)+x_{2}(s));$$


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
grigoriy
Сообщений: 11916
Зарегистрирован: 18 ноя 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение grigoriy » 08 янв 2016, 19:46

x2^3 плохо выглядит - $$x2^3$$,
x_2^3 -  гораздо лучше - $$x_2^3$$
Последний раз редактировалось grigoriy 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 21 янв 2016, 18:56

  Недоопределённой системой уравнений будет система, описывающая положение твёрдого тела в пространстве.  Три точки, которые не принадлежат одновременно одной прямой, однозначно определяют положение тела. Например, эти точки могут быть вершинами равностороннего треугольника:
$$\begin{cases} & \ ( x_{4}-x_{1})^2+(x_{5}-x_{2})^2+(x_{6}-x_{3})^2-L^2=0; \\ & \ ( x_{4}-x_{7})^2+(x_{5}-x_{8})^2+(x_{6}-x_{9})^2-L^2=0; \\ & \ ( x_{1}-x_{7})^2+(x_{2} -x_{8})^2+(x_{3}-x_{9})^2-L^2=0;\end{cases}$$
Девять переменных и три уравнения – шесть степеней свободы.
И пусть $$L=7.2$$
Можно пытаться искать все решения этой системы, только будет  утомительно и невозможно, но если ограничиться набором каких-либо траекторий, то вполне осуществимо. Для движения нужна одна степень свободы, и в каждый момент времени мы можем её обеспечить, добавив к исходной системе пять уравнений и решив соответствующую систему дифференциальных уравнений. Конечное положение точек тела после решения новой системы послужит начальными точками для решения следующей системы и так далее. Неизменными во всех очередных системах останутся только три уравнения исходной системы. То есть, всё так же просто, как и при одной степени свободы.
И пример решения (он был в теме про отделение корней):
 


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 25 янв 2016, 17:29

https://mail.rambler.ru/m/redirect?url=http%3A//technomag.bmstu.ru/doc/133262.html&hash=3cea224890471f7551590908db5c972dhttp://technomag.bmstu.ru/doc/133262.html
https://mail.rambler.ru/m/redirect?url=http%3A//technomag.bmstu.ru/doc/133731.html&hash=0dfa593d654a7cfc7ed666a57d387582http://technomag.bmstu.ru/doc/133731.html

Это информация о платформах. С ними познакомил Вerfridel (Селицкий Фридель Иосифович). Цитата из первой работы: “Манипуляторы первого типа будем строить на основе механизма с параллельной кинематикой типа трипода, который состоит из неподвижного основания, подвижной платформы, трех штанг, каждая из которых состоит из двух стержней и активной поступательной кинематической пары (привода), а также из центрального неподвижного стержня”.
И попытки в рамках реальной задачи получить анимацию платформы. Трипод с двумя степенями свободы.
Наша анимация на основе решения недоопределённой системы уравнений. Система уравнений составлена из следующих условий: каждая штанга качается в своей плоскости, точка пересечения медиан треугольника проецируется на фиксированную точку на XoY, расстояние от точки пересечения медиан до плоскости XoY постоянно.
 


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 25 янв 2016, 17:37

И ещё один рисунок того же самого трипода как решения той же самой недоопределённой системы уравнений, только под другим углом обзора и с другой траекторией


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 26 янв 2016, 10:17

  А это анимация платформы при трёх степенях свободы. Трипод с тремя степенями свободы. Система уравнений составляется уже из более "ослабленных" условий:  каждая штанга качается в своей плоскости, точка пересечения медиан треугольника проецируется на фиксированную точку на XoY.
 


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 26 янв 2016, 10:20

И ещё вариант анимации этого трипода с тремя степенями свободы:


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
alekcey
Сообщений: 465
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:00

Примеры решения недоопределённых систем уравнений

Сообщение alekcey » 27 янв 2016, 09:52

  Одна из бесконечного множества траекторий трипода с тремя степенями свободы без дополнительного условия проекции точки и без пересечения между штангами и штанг с платформой:


Изображение
Последний раз редактировалось alekcey 27 ноя 2019, 18:44, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Нелинейные уравнения»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость