Дослідження хаотичної динаміки вертикальної стійки тіла людини на моделі переверненого маятника

Ключові слова: математичне моделювання, перевернений маятник, функція керування, експонента Ляпунова, хаотична динамка, опорно-рухова система, медична діагностика

Анотація

Досліджуються функції управління вертикальною стійкою людини з урахуванням нелінійної динаміки коливань центру маси (ЦМ) (XC,YC) тіла. Часові ряди XC(t),YC(t) вимірювалися за допомогою стабілографічної платформи у 28 молодих здорових волонтерів; три види стійки на двох ногах з відкритими та заплющеними очима і балансування на одній нозі були досліджені. Для кожного випадку на основі математичної моделі переверненого маятника обчислені функції керування його вертикальним положенням u(t) у вигляді u(t)=k1(r(t)-r0)+ k2(r/(t)-r/0), де r(t) – радіус-вектор ЦМ, r0 – його середнє за час випробувань значення, (.)/ означає похідну за часом. За допомогою статистичного аналізу показана відсутність кореляцій між функціями керування як для різних випробуваних, так і для різних положень тіла одного випробуваного. Грунтуючись на обчисленнях експоненти Ляпунова, проведена класифікація випробуваних на групи з стійким, слабко та сильно нестійким керуванням вертикальним положенням тіла. Обговорюється моделювання таких динамічних систем в рамках моделей недетермінованого хаосу з нелінійним керуванням.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

/

Посилання

Опубліковано
2020-05-25
Як цитувати
Grynievich, P. S., & Kizilova, N. M. (2020). Дослідження хаотичної динаміки вертикальної стійки тіла людини на моделі переверненого маятника. Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, серія «Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління», 45, 35-40. https://doi.org/10.26565/2304-6201-2020-45-04
Розділ
Статті

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)