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基于系统辨识的颤摆质量模型在跳深动作中的动力学仿真
引用本文:伍勰,裘艺,张胜年,魏文仪.基于系统辨识的颤摆质量模型在跳深动作中的动力学仿真[J].上海体育学院学报,2010,34(1).
作者姓名:伍勰  裘艺  张胜年  魏文仪
作者单位:1. 上海体育学院,运动科学学院,上海,200438
2. 江西省体育科学研究所,江西,南昌,330006
基金项目:教育部博士点基金资助,上海市重点学科(第3期)建设资助项目 
摘    要:目的:利用系统辨识与优化解算跳深动作颤摆质量模型中力学元件的参数,并结合计算机仿真探讨模型在冲击性动作动力学仿真中的有效性和实用性.方法:将人体简化为1自由度的颤摆质量模型,导出相应的状态方程,将实验所得人体多刚体模型质心于垂直方向上的运动学数据作为输入量,地面垂直反作用力作为比较量,采用n4sid子空间系统辨识方法并结合约束优化方法求解出模型力学元件参数估值,回代模型仿真计算输出跳深动作过程中的垂直地面反作用力.结果:辨识与各种初始条件下仿真所得到的地面力值与实测地面力值的拟合度均可达到80%左右;随跳深高度的增加,模型中力学元件的刚度k与阻尼c的值也呈增大趋势;运动学解析数据的精度对拟合度有较大的影响.结论:基于系统辨识的颤摆质量模型可有效反映人体在受到冲击时整体粘弹性的响应表现,而通过个体实验确定模型内参数的方法,也使得模型在应用时更具针对性和灵活性.

关 键 词:跳深动作  颤摆质量模型  系统辨识  计算机仿真  动力学

The Kinetics Simulation of Drop Jump with Wobbling Mass Model Based on System Identification
WU Xie,QIU Yi,ZHANG Sheng-nian,WEI Wen-yi . School of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai ,China,. Jiangxi Research Center of Sports Science,Nanchang ,Jiangxi.The Kinetics Simulation of Drop Jump with Wobbling Mass Model Based on System Identification[J].Journal of Shanghai Physical Education Institute,2010,34(1).
Authors:WU Xie  QIU Yi  ZHANG Sheng-nian  WEI Wen-yi School of Kinesiology  Shanghai University of Sport  Shanghai  China  Jiangxi Research Center of Sports Science  Nanchang  Jiangxi
Institution:WU Xie1,QIU Yi2,ZHANG Sheng-nian1,WEI Wen-yi1 1. School of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China,2. Jiangxi Research Center of Sports Science,Nanchang 330006,Jiangxi
Abstract:Using system identification and parameters of mechanics component in wobbling mass model of optimized resolution of drop jump,the present research aims to investigate the effectiveness and validity of the model in kinetics simulation of impact strength.Methods: Simplify the human body to a wobbling mass model with one degree freedom,use as input quantity the kinematic data of the barycenter of the model of human multi-rigid body along pure vertical line and use the ground vertical reacting force as comparat...
Keywords:drop jump behavior  wobbling mass model  system identification  computer simulation  kinetics  
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