Пивоварова Елена Николаевна

В работе исследуется качение динамически несимметричного неуравновешенного шара (волчка Чаплыгина) в поле тяжести по плоскости в предположении отсутствия проскальзывания и прокручивания в точке контакта. Приводится описание странных аттракторов, существующих в системе, а также подробно описывается сценарий рождения одного из них через последовательность бифуркаций удвоения периода. Кроме того, проанализирована динамика системы в абсолютном пространстве и показано, что поведение точки контакта при наличии в системе странных аттракторов существенно зависит от характеристик аттрактора и может иметь как хаотический, так и близкий к квазипериодическому характер.

В работе рассмотрено управление динамически несимметричным уравновешенным шаром по плоскости в случае проскальзывания в точке контакта. Получены необходимые условия, при которых управление возможно. Построены конкретные алгоритмы управления по заданной траектории.

В работе исследуется возможность управления движением шара с маятниковым механизмом в неголономной постановке при помощи гейтов — элементарных движений, таких как разгон и торможение при движении по прямой, поворот на заданный угол и их сопряжение. Также рассмотрено управляемое движение системы вдоль прямой с постоянным ускорением. Для данной задачи приведен алгоритм вычисления управляющих моментов сил и показано, что получаемая при этом приведенная система обладает первым интегралом движения.