Задачі математичного моделювання ходи людини з урахуванням біомеханічних експериментальних даних

Анотація

Досліджено низку задач математичного моделювання ходи людини з ураху­ванням двосторонніх обмежень на міжланкові кути в основних суглобах ніг та реакції опорної поверхні. На підставі енергетично-оптимізаційного під­ходу задачі моде­лювання ходи сформульовані у вигляді задач оптимального керування для неліній­ної механічної системи зі складними фазовими обме­жен­нями та цільовим функ­ціоналом енерговитрат. Побудовано наближений розв’язок задач оптимального керування, який ґрунтується на методах пара­метризації узагальнених коорди­нат системи кубічними згладжу­валь­ними сплайнами, процедурі обернених задач динаміки, алгоритмах штраф­них функцій та генетичних алгоритмах парамет­ричної оптимізації. Про­ана­лізовано вплив кінематичних та динамічних обмежень на характерис­тики субоптимального керованого процесу системи.