第8期2023年8月机械设计与制造MachineryDesign&Manufacture233移动机器人动力学方程的约束违约稳定方法刘佳,杨凯,杨蓓,杨伟超（石家庄学院机电学院，河北石家庄050035）摘要：约束违约是创建多体系统动力学方程的常见问题。Baumgarte稳定方法是处理约束违约问题的经典方法，但选择合适的Baumgarte参数并不容易。这里基于经典的四阶Runge-Kutta法，通过系统的稳定性分析方法探讨了稳定参数的选择问题,缩小了参数的选择范围。对基于Udwadia-Kalaba方程创建的移动机器人解析动力学模型的仿真结果表明：基于稳定区域参数的修正动力学方程的约束误差明显优于未做修正和基于非稳定区域参数的修正动力学方程的约束误差。因此,证明了所提方法的有效性。关键词：移动机器人；动力学方程；Udwadia-Kalaba方程；约束违约；Baumgarte稳定方法中图分类号：TH16;TH113ConstraintViolationStabilizationMethodofMobileRobotDynamicalEquation(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,ShijiazhuangUniversity,HebeiShijiazhuang050035,China)Abstract:Constraintviolationisacommonprobleminestablishingdynamicequationsofmulti-bodysystem.Baumgarte'sstabi-lizationmethodisaclassicalmethodtodealwithconstraintviolationproblem.However,ItisdifficulttochooseproperBaumgarte'sparameter.BasedontheclassicalfourthorderRunge-Kuttamethod,theparameterselectionmethodisproposedtomodifythedynamicequationthroughsystemstabilityanalysismethod.Thesimulationresultsofmobilerobotdynamicalequa-tionbasedontheUdwadia-Kalabaequationshowthat:theconstrainterrorswhichwasobtainedbythemodifieddynamicalequationbasedonthestabilityregionparameterwereobviouslybtterthantheconstrainterrorswhichwasobtainedbythemodifieddy-namicalequationbasedontheunstabilityregionparameterandtheunmodifieddynamicalequation.Therefore,theavailabilityoftheproposedmethodisproved.KeyWords:MobileRobot;DynamicalEquation;Udwadia-KalabaEquation;ConstraintViolation;Baumgarte'sStabilizationMethod文献标识码：ALIUJia,YANGKai,YANGBei,YANGWei-chao文章编号：1001-3997(2023)08-0233-041引言约束多体系统的动力学模型常被处理为若干微分方程与约束方程组成的方程组进行求解处理。理论上讲，如果存在解析解，此解在满足加速度层面约束方程的同时，也...
