Optimal control of the motion in an ideal fluid of a screw-shaped body with internal rotors

 pdf (568K)  / Annotation

List of references:

  1. А. В. Борисов, И. С. Мамаев. Динамика твердого тела. Гамильтоновы методы, интегрируемость, хаос. — М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. — 576 с.
    • A. V. Borisov, I. S. Mamaev. Dynamics of a rigid body: Hamiltonian methods, integrability, chaos. — Moscow–Izhevsk: Institute of Computer Science, 2005. — 576 p. — in Russian. — MathSciNet: MR2226709. — zbMATH: Zbl 1114.70001.
  2. Е. В. Ветчанин, В. А. Тененев. Движение каплеобразного и сферического тел с переменной геометрией масс в вязкой жидкости // Интеллектуальные системы в производстве. — 2012. — № 1(19). — С. 11–23.
    • E. V. Vetchanin, V. A. Tenenev. Dvizhenie kapleobraznogo i sfericheskogo tel s peremennoj geometriej mass v viazkoj zhidkosti // Intellekt. Sist. Proizv. — 2012. — no. 1. — P. 11–23. — in Russian.
  3. Е. В. Ветчанин, В. А. Тененев. Моделирование управления движением в вязкой жидкости тела с переменной геометрией масс // Компьютерные исследования и моделирование. — 2011. — Т. 3, № 4. — С. 371–381. — DOI: 10.20537/2076-7633-2011-3-4-371-381
    • E. V. Vetchanin, V. A. Tenenev. Modelirovanie upravleniia dvizheniem v viazkoj zhidkosti tela s peremennoj geometriej mass // Computer Research and Modeling. — 2011. — V. 3, no. 4. — P. 371–381. — in Russian. — DOI: 10.20537/2076-7633-2011-3-4-371-381
  4. О. В. Воинов. Инерциальное движение тела в идеальной жидкости из состояния покоя // Прикладная механика и техническая физика. — 2008. — Т. 49, № 4. — С. 214–219.
    • O. V. Voinov. Inertcial’noe dvizhenie tela v ideal’noj zhidkosti iz sostoianiia pokoia // Prikl. Mekh. Tekhn. Fiz. — 2008. — V. 49, no. 4. — P. 214–219. — in Russian. — zbMATH: Zbl 1272.76052.
    • O. V. Voinov. Inertial motion of a body in an ideal fluid from the state at rest // J. Appl. Mech. Tech. Phys. — 2008. — V. 49, no. 4. — P. 699–703. — DOI: 10.1007/s10808-008-0087-2. — zbMATH: Zbl 1272.76052.
  5. Л. Ю. Волкова, С. Ф. Яцун. Управление движением трехмассового робота, перемещающегося в жидкой среде // Нелинейная динамика. — 2011. — Т. 7, № 4. — С. 845–857.
    • L. Y. Volkova, S. F. Jatsun. Upravlenie dvizheniem trekhmassovogo robota, peremeshchaiushchegosia v zhidkoj srede // Nelin. Dinam. — 2011. — V. 7, no. 4. — P. 845–857. — in Russian. — DOI: 10.20537/nd1104008. — Math-Net: Mi eng/nd296.
  6. Ю. Г. Евтушенко. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации. — М: Наука, 1982. — 432 с.
    • Yu. G. Evtushenko. Metody resheniya ekstremal’nykh zadach i ikh primenenie v sistemakh optimizatcii. — Moscow: Nauka, 1982. — 432 p. — in Russian. — MathSciNet: MR0694840.
  7. Л. В. Киселев, А. В. Медведев. Сравнительный анализ и оптимизация динамических свойств автономных подводных роботов различных проектов и конфигураций // Подводные исследования и робототехника. — 2012. — № 1. — С. 24–35.
    • L. V. Kiseljov, A. V. Medvedev. Sravnitel’nyj analiz i optimizatciia dinamicheskikh svojstv avtonomnykh podvodnykh robotov razlichnykh proektov i konfiguratcij // Podvodnye issledovaniia i robototekhnika. — 2012. — no. 1. — P. 24–35. — in Russian.
  8. В. В. Козлов, С. М. Рамоданов. О движении изменяемого тела в идеальной жидкости // ПММ. — 2001. — Т. 65, № 4. — С. 592–601. — zbMATH: Zbl 1046.76008.
    • V. V. Kozlov, S. M. Ramodanov. O dvizhenii izmeniaemogo tela v ideal’noj zhidkosti // Prikl. Mat. Mekh. — 2001. — V. 65, no. 4. — P. 592–601. — in Russian. — zbMATH: Zbl 1046.76008.
    • V. V. Kozlov, Ramodanov, S. M. . The Motion of a Variable Body in an Ideal Fluid // J. Appl. Math. Mech. — 2001. — V. 65, no. 4. — P. 579–587. — DOI: 10.1016/S0021-8928(01)00063-6. — MathSciNet: MR1883796. — zbMATH: Zbl 1046.76008.
  9. В. И. Крылов. Приближенное вычисление интегралов. — М: Гос. изд-во физ.-мат. лит, 1959. — 328 с.
    • V. I. Krylov. Priblizhennoe vychislenie integralov. — Moscow: Fizmatlit, 1959. — 328 p. — in Russian. — MathSciNet: MR0111138.
  10. С. М. Рамоданов, В. А. Тененев. Движение тела с переменной геометрией масс в безграничной вязкой жидкости // Нелинейная динамика. — 2011. — Т. 7, № 3. — С. 635–647.
    • S. M. Ramodanov, V. A. Tenenev. Dvizhenie tela s peremennoj geometriej mass v bezgranichnoj viazkoj zhidkosti // Nelin. Dinam. — 2011. — V. 7, no. 3. — P. 635–647. — in Russian. — DOI: 10.20537/nd1103016. — Math-Net: Mi eng/nd282.
  11. В. А. Tененев, Е. В. Ветчанин, Л. Ф. Илалетдинов. Хаотическая динамика в задаче о падении тела винтовой формы в жидкости // Нелинейная динамика. — 2016. — Т. 12, № 1. — С. 99–120.
    • V. A. Tenenev, E. V. Vetchanin, L. F. Ilaletdinov. Haoticheskaia dinamika v zadache o padenii tela vintovoj formy v zhidkosti // Nelin. Dinam. — 2016. — V. 12, no. 1. — P. 99–120. — in Russian. — DOI: 10.20537/nd1601007. — Math-Net: Mi eng/nd515. — MathSciNet: MR3604265. — zbMATH: Zbl 1372.70016.
  12. В. А. Тененев, Б. А. Якимович. Генетические алгоритмы в моделировании систем. — Ижевск: Издво ИжГТУ, 2010. — 308 с.
    • V. A. Tenenev, B. A. Yakimovich. Geneticheskie algoritmy v modelirovanii sistem. — Izhevsk: Izd-vo IzhGTU, 2010. — 308 p. — in Russian.
  13. В. Н. Толчин. Инерциоид, силы инерции как источник движения. — Пермь: Кн. изд-во, 1977. — 99 с.
    • V. N. Tolchin. Inertcioid, sily inertcii kak istochnik dvizheniia. — Perm: Kn. izd-vo, 1977. — 99 p. — in Russian.
  14. Ф. Л. Черноусько. О перемещении тела в жидкости за счет колебаний присоединенного звена // ДАН. — 2010. — Т. 431, № 1. — С. 46–49. — zbMATH: Zbl 05790033.
    • F. L. Chernous’ko. O peremeshchenii tela v zhidkosti za schet kolebanij prisoedinennogo zvena // Dokl. Akad. Nauk. — 2010. — V. 431, no. 1. — P. 46–49. — in Russian. — zbMATH: Zbl 05790033.
    • F. L. Chernous’ko. Motion of a body in a fluid due to attached-link oscillations // Dokl. Phys. — 2010. — V. 55, no. 3. — P. 138–141. — DOI: 10.1134/S1028335810030080. — zbMATH: Zbl 05790033.
  15. Ф. Л. Черноусько. Оптимальные периодические движения двухмассовой системы в сопротивляющейся среде // ПММ. — 2008. — Т. 72, № 2. — С. 202–215. — zbMATH: Zbl 1177.74135.
    • F. L. Chernous’ko. Optimal’nye periodicheskie dvizheniia dvukhmassovoj sistemy v soprotivliaiushchei’sia srede // Prikl. Mat. Mekh. — 2008. — V. 72, no. 2. — P. 202–215. — in Russian. — zbMATH: Zbl 1177.74135.
    • F. L. Chernous’ko. The optimal periodic motions of a two-mass system in a resistant medium // J. Appl. Math. Mech. — 2008. — V. 72, no. 2. — P. 116–125. — DOI: 10.1016/j.jappmathmech.2008.04.014. — MathSciNet: MR2385240. — zbMATH: Zbl 1177.74135.
  16. Ф. Л. Черноусько. Оптимальное управление движением многозвенной системы в среде с сопротивлением // ПММ. — 2012. — Т. 76, № 3. — С. 355–373. — zbMATH: Zbl 1272.70132.
    • F. L. Chernous’ko. Optimal’noe upravlenie dvizheniem mnogozvennoj sistemy v srede s soprotivleniem // Prikl. Mat. Mekh. — 2012. — V. 76, no. 3. — P. 355–373. — in Russian. — zbMATH: Zbl 1272.70132.
    • F. L. Chernous’ko. Optimal control of the motion of a multilink system in a resistive medium // J. Appl. Math. Mech. — 2012. — V. 76, no. 3. — P. 255–267. — DOI: 10.1016/j.jappmathmech.2012.07.001. — MathSciNet: MR3547179. — zbMATH: Zbl 1272.70132.
  17. А. С . Шаура, Д. С . Кочурова. Решение задачи траекторного управления мобильными роботами с помощью параллельного генетического алгоритма // Интеллектуальные системы в производстве. — 2013. — № 1. — С. 58–65.
    • A. S. Shaura, D. S. Kochurova. Reshenie zadachi traektornogo upravleniia mobil’nymi robotami s pomoshchiyu parallel’nogo geneticheskogo algoritma // Intellekt. Sist. Proizv. — 2013. — no. 1. — P. 58–65. — in Russian.
  18. A. V. Borisov, A. A. Kilin, I. S. Mamaev. How to Control Chaplygin’s Sphere Using Rotors // Regular and Chaotic Dynamics. — 2012. — V. 17, no. 3-4. — P. 258–272. — DOI: 10.1134/S1560354712030045. — MathSciNet: MR2956222. — zbMATH: Zbl 1264.37016.
  19. A. V. Borisov, A. A. Kilin, I. S. Mamaev. How to Control the Chaplygin Ball Using Rotors. II // Regular and Chaotic Dynamics. — 2013. — V. 18, no. 1-2. — P. 144–158. — DOI: 10.1134/S1560354713010103. — MathSciNet: MR3040988. — zbMATH: Zbl 1303.37021.
  20. S. Childress. Mechanics of swimming and flying. — Cambridge University Press, 1981. — 165 p. — MathSciNet: MR0665099.
  21. S. Childress, S. E. Spagnolie, T. Tokieda. A bug on a raft: recoil locomotion in a viscous fluid // J. Fluid Mech. — 2011. — V. 669. — P. 527–556. — DOI: 10.1017/S002211201000515X. — MathSciNet: MR2773716. — zbMATH: Zbl 1225.76318.
  22. A. Clebsch. ¨ Uber die Bewegung eines K ¨orpers in einer Fl¨ussigkeit / Math. Annalen. — 1871. — V. 3. — P. 238–262. — MathSciNet: MR1509697.
  23. J. D. Eldredge. Numerical simulation of the fluid dynamics of 2D rigid body motion with the vortex particle method // Journal of Computational Physics. — 2007. — V. 221. — P. 626–648. — DOI: 10.1016/j.jcp.2006.06.038. — MathSciNet: MR2293143. — zbMATH: Zbl 1216.76059.
  24. V. Kecman. New support vector machines algorithm for huge data sets / Лекции по нейроинформатике. По материалам Школы-семинара «Современные проблемы нейроинформатики». — М, 2007. — P. 97–176.
    • V. Kecman. New support vector machines algorithm for huge data sets / Lektcii po neiroinformatike. Po materialam Shkoly-seminara «Sovremennye problemy neiroinformatiki». — Moscow, 2007. — P. 97–176. — in Russian.
  25. A. A. Kilin, S. M. Ramodanov, V. A. Tenenev. The Motion of a Rigid Body Controlled by Means of Two Moving Internal Masses in an Ideal Fluid // Nonlin. Dyn. Mob. Robot. — 2014. — V. 2(1). — P. 115–130. — MathSciNet: MR3478148.
  26. G. Kirchhoff, K. Hensel. Vorlesungen ¨uber mathematische Physik. Mechanik. — Leipzig:: BG Teubner, 1874.
  27. A. D. Lewis, J. P. Ostrowskiy, J. W. Burdickz, R. M. Murray. Nonholonomic mechanics and locomotion: the Snakeboard example / Proceedings of the 1994 IEEE International Conference on Robotics and Automation. — 1994. — 16 p.
  28. J. Lighthill. Mathematical Biofluiddynamics. — Society for Industrial & Applied Mathematics, US, 1975. — MathSciNet: MR0469320.
  29. J. P. Ostrowski, J. P. Desai, V. Kumar. Optimal Gait Selection for Nonholonomic Locomotion Systems // The International Journal of Robotics Research. — 2000. — V. 19, no. 3. — P. 225–237. — DOI: 10.1177/02783640022066833.
  30. I. C. Rust, H. H. Asada. The eyeball ROV: Design and control of a spherical underwater vehicle steered by an internal eccentric mass / 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). — IEEE, 2011. — P. 5855–5862.
  31. M. Sahin, K. Mohseni, S. P. Colin. The numerical comparison of flow patterns and propulsive performances for the hydromedusae Sarsia tubulosa and Aequorea victoria // Journal of Experimental Biology. — 2009. — V. 212, no. 16. — P. 2656–2667. — DOI: 10.1242/jeb.025536. — MathSciNet: MR2531909.
  32. A. S. Shaura, V. A. Tenenev, E. V. Vetchanin. Trajectory Control of a Self-propulsion Body // Nonlinear Dynamics & Mobile Robotics. — 2013. — V. 1, no. 1. — P. 51–69.
  33. Y. Terada, I. Yamamoto. An animatronic system including lifelike robotic fish // Proceedings of the IEEE. — 2004. — V. 92, no. 11. — P. 1814–1820. — DOI: 10.1109/JPROC.2004.835363.
  34. Y. Terada, I. Yamamoto. Development of oscillating fin propulsion system and its application to ships and artificial fish // Mitsubishi Heavy Industries Tech. Review. — 1999. — V. 36. — P. 84–88.
  35. E. V. Vetchanin, A. A. Kilin, I. S. Mamaev. Control of the Motion of a Helical Body in a Fluid Using Rotors // Regular and Chaotic Dynamics. — 2016. — V. 21, no. 7–8. — P. 874–884. — DOI: 10.1134/S1560354716070108. — Math-Net: Mi eng/rcd233. — MathSciNet: MR3626359. — zbMATH: Zbl 1369.70022.
  36. E. V. Vetchanin, A. A. Kilin, V. A. Tenenev, A. S. Shaura. Numerical simulation of motion in the viscous fluid of a three-axial ellipsoid controlled by three rotors / Fourth International Conference «Geometry, Dynamics, Integrable Systems GDIS 2013: Book of abstracts. — Moscow–Izhevsk: Publishing Center «Institute of Computer Science», 2013. — P. 54–55.
  37. E. V. Vetchanin, I. S. Mamaev, V. A. Tenenev. The Self-propulsion of a Body with Moving Internal Masses in a Viscous Fluid // Regular and Chaotic Dynamics. — 2013. — V. 18, no. 1-2. — P. 100–117.

Indexed in Scopus

Full-text version of the journal is also available on the web site of the scientific electronic library eLIBRARY.RU

The journal is included in the Russian Science Citation Index

The journal is included in the RSCI

International Interdisciplinary Conference "Mathematics. Computing. Education"