8.20 排球运动旋转角度动态优化控制仿真研究

<p>排球运动旋转角度动态优化控制仿真研究 刘志伟，赵静 计算机仿真 2015年9月 第32卷 第9期</p> <p>研究目的： 采用动力学算法的排球运动旋转角度计算方法，通过分析排球运动的抛球过程、运动时的高度、运动轨迹，组件精确的排球运动旋转角度计算模型。</p> <p>文章脉络： 1 引言 由于其他方法存在误差大、耗时长、成本低无法计算等问题，因此提出了基于动力学算法的排球运动旋转角度计算方法。仿真结果表明，基于动力学算法的排球运动旋转角度计算建模方法精确度高，适用性强。 2 排球运动旋转角度动态优化控制原理 在排球运动过程中，将排球运动旋转分为4个组成部分：<strong>抛球过程、球运动时的高度、球运动的轨迹，球旋转。</strong>分别建立每个部分的排球运动方程，并对运动方程进行求解，得到x方向和y的位移，分析出对排球运动旋转时产生的影响，重现完整的排球运动旋转过程的轨迹，导出排球运动旋转的(角度与初始速度，角速度和纵向位移) 的参数关系，在此基础上确立排球运动旋转角度动态优化控制原理。 计算的具体步骤： （1）计算能量值 （2）计算浮力值和阻力力矩对排球运动旋转角度计算建模。 3 排球运动旋转角度计算优化方法的提出与实现 3.1 动力方程的组建 （1）排球向上抛时出手的速度与垂直方位的速度和速度的水平方向的速度的计算。 （2）排球运动旋转向前移动力的计算。 （3）水平距离与垂直高度的计算。 排球运动旋转轨迹可以用下式表述为： <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=6a0dfd927603ccd5d130f124d1b90b60&amp;amp;file=file.png" alt="" /> 排球运动横向旋转量与排球运动旋转初始速度，角速度与纵向位移的参数关系为： <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=1bba19a683f6ad2b8fe4dd553fd76ab5&amp;amp;file=file.png" alt="" /> 3.2 排球运动旋转角度计算优化建模的实现 具体步骤： （1）求出质量m值。 <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=0bc4554e81c1e17a3811b72fa7ff1117&amp;amp;file=file.png" alt="" /> （2）侧力与阻力的计算。 <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=fa22e5139ccd4e00f90b5f00d9cacfb7&amp;amp;file=file.png" alt="" /> （3）求空气动力系数的平均值。 <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=ced9634b69e260cfc876f15fcc7d3a35&amp;amp;file=file.png" alt="" /> （4）<strong>获取算转角度取值范围</strong>。 <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=2e95557a76d068c6dcf92cee1fb26035&amp;amp;file=file.png" alt="" /> 4 仿真研究 <img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=21c520d8315fda3a78dd60841492db8d&amp;amp;file=file.png" alt="" /> 从表中可以看出，改进算法进行的排球运动旋转角度计算实验结果与实际的排球运动旋转角度计算结果相吻合。 5 结束语 仿真结果表明，基于动力学算法的排球运动旋转角度计算建模方法计算精确度高，效果强。</p>