ngày 20 tháng 11 năm 2019
Các nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí K-State sửa chữa lỗi toán tỷ số bóng đá hàng thập kỷ
Được gửi bởi Truyền thông và Tiếp thị
Trong khi làm việc với hai thiết bị phòng thí nghiệm phổ biến được sử dụng trong cả hai lớp đại tỷ số bóng đá và sau đại tỷ số bóng đá về lý thuyết điều khiển tự động, ba nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí của Đại tỷ số bóng đá bang Kansas đã tìm thấy lỗi trong các mô hình toán tỷ số bóng đá được sử dụng trong lý thuyết điều khiển tự động. Một trong những mô hình đã được sử dụng trong ba thập kỷ.
Khám phá và giải pháp cho tỷ số bóng đá lỗi này sẽ xuất hiện trong số tháng 12 của Tạp chí Hệ thống động, Đo lường và Kiểm soát được xuất bản bởi Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ. Tờ giấy "Phương trình chuyển động cho bóng và chùm và tỷ số bóng đá hệ thống bóng và hồ quang"Được viết bởi Constance Lare, ứng cử viên tiến sĩ về kỹ thuật cơ khí. Warren White, Phó giáo sư Kỹ thuật Cơ khí, và Sanzida Hossain, sinh viên tiến sĩ về Kỹ thuật cơ khí, là đồng tác giả.
Mục tiêu tỷ số bóng đá hệ thống bóng và chùm tia, như trong Hình 1, và hệ thống bóng và hồ quang, được nhìn thấy trong Hình 2, là xoay chùm tia sao cho quả bóng vẫn cân bằng trên điểm quay.
"Lý thuyết điều khiển tự động được sử dụng để làm cho các hệ thống cơ tỷ số bóng đá hoạt động theo kiểu mong muốn, chẳng hạn như làm cho một cánh tay robot đi theo một con đường cụ thể khi nó hàn", White nói.
Để thực hiện điều này, tỷ số bóng đá phương trình động cho chuyển động được sử dụng.
"Phương trình động, dựa trên định luật chuyển động của Isaac Newton, chi phối cách đó một hệ thống cơ tỷ số bóng đá phản ứng với một ứng dụng lực nhất định như xe tăng tốc hoặc một cánh tay robot nâng lắp ráp," LARE nói.
White nói rằng hệ thống bóng và chùm tia cũng như bóng và vòng cung là những ví dụ về các hệ thống cơ tỷ số bóng đá không hoạt động.
"Hãy nghĩ về một robot trong đó một số khớp không có động cơ; đó là sự không hoạt động," Lare nói.
"Một phần quan trọng của tỷ số bóng đá hệ thống không hoạt động là hướng dẫn và kiểm soát tên lửa trong đó tên lửa được cân bằng trên đỉnh của bộ đẩy - hình ảnh Saturn 5 sắp ra khỏi bệ phóng," White nói.
Lare, Hossian và White đang sử dụng các phương trình động - một lần đầu tiên được trình bày vào năm 1991 và được các nhà nghiên cứu khác sử dụng thường xuyên - cho công việc với một hệ thống bóng và chùm tia. Họ đã phát hiện ra một lỗ hổng trong mô hình toán tỷ số bóng đá.
"tỷ số bóng đá phương trình động bị thiếu tỷ số bóng đá thuật ngữ khớp nối quán tính," Lare nói. "Khớp nối quán tính làm cho bóng tăng tốc khi chùm tia tăng tốc và ngược lại."
Bộ ba cũng phát hiện ra rằng một dẫn xuất chi tiết được công bố của tỷ số bóng đá phương trình động của bóng và chùm tia có một lỗi đáng kể và một đạo hàm chi tiết bóng và vòng cung có cùng một lỗi.
tỷ số bóng đá nhà nghiên cứu cho biết việc tìm thấy tỷ số bóng đá lỗi có ý nghĩa đối với cả giảng dạy và nghiên cứu.
"Như các tỷ số bóng đá giả, nếu chúng ta không quan sát các nguyên tắc cơ bản, ai sẽ?" Trắng hỏi.
"Chúng tôi không thể thực hiện thành tích mới trừ khi cơ sở mà chúng tôi xây dựng có một nền tảng vững chắc", Lare nói.