Моделирование систем и комплексов. Душин С.Е - 32 стр.

UptoLike

31
где сила
r
r
r
rF
2
)(
m
γ
= , const,
=
γ m . Это уравнение инвариантно относи-
тельно свойства временного сдвига (преобразование 2)
rr
=
, htt
+
=
.
Применительно к свойству пространственного сдвига (преобразова-
ние 1)
arr
+
=
,
tt
=
получается уравнение движения вида
)(
2
2
= rF
r
d
t
d
m
,
где
()
ar
ar
ar
rF
γ
=
2
)(
m
. Таким образом, в результате преобразования
структура уравнения не изменилась, а вид функции
)(
rF отличается от
вида функции )(
rF , следовательно, преобразованное уравнение ковари-
антно относительно пространственного сдвига.
Можно убедиться, что это же уравнение инвариантно относительно
свойства поворота системы отсчёта (преобразование 3), но лишь ковари-
антно относительно преобразований Галилея (преобразование 4).
2.2. Получение моделей систем на основе уравнений Лагранжа
(формализм Лагранжа
)
Модели в форме уравнений Лагранжа часто используются для описа-
ния механических систем. Рассмотрим простейшую механическую систе-
му, изображённую на рис. 2.1, которая представляет собой абсолютно
твёрдое тело, движущееся по гладкой поверхности вдоль оси
x
. Тело с од-
ной стороны крепится к стенке с помощью пружины. Силы сопротивления
внешней среды (например, трения) не учитываются.
F
m
c
x
движение
Рис. 2.1. Модель движения твёрдого тела под действием пружины
В соответствии со вторым законом Ньютона уравнение движения те-
ла: