Аннотация:
В данной работе выполнен обзор основных форм уравнений динамических систем с неинтегрируемыми связями, которые объединены в две большие группы. К первой группе относятся системы, которые возникают в вакономной механике и теории оптимального управления и для которых уравнения получены из вариационного принципа. Во вторую группу входят системы классической неголономной механики, в которой связи являются идеальными и, следовательно, справедлив принцип Даламбера–Лагранжа.
Библиография: 134 названия.
Ключевые слова:
неинтегрируемые связи, вакономная механика, теория оптимального управления, субриманова геометрия, нвариантная мера, неголономная механика.
Работа А. В. Борисова (разделы 1, 2) выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки № 1.2404.2017/4.6. Разделы 3 и 4 подготовлены И. С. Мамаевым в рамках государственного задания Минобрнауки № 1.2405.2017/4.6. Работа И. А. Бизяева (разделы 5, 6) поддержана программой фундаментальных исследований НИУ “ВШЭ”, проект 90, в 2017 г. Работа также поддержана грантами РФФИ (проекты № 15-08-09093-а и 16-51-10005 КО-а).
Образец цитирования:
А. В. Борисов, И. С. Мамаев, И. А. Бизяев, “Динамические системы с неинтегрируемыми связями: вакономная механика, субриманова геометрия и неголономная механика”, УМН, 72:5(437) (2017), 3–62; Russian Math. Surveys, 72:5 (2017), 783–840
Federico Talamucci, “On the Četaev Condition for Nonholonomic Systems”, AppliedMath, 5:1 (2025), 29
Ivan A. Bizyaev, Ivan S. Mamaev, “Nonlinear Dynamics of a Roller Bicycle”, Regul. Chaotic Dyn., 29:5 (2024), 728–750
Li-Qin Huang, Yi Zhang, “Herglotz-type vakonomic dynamics and its Noether symmetry for nonholonomic constrained systems”, Journal of Mathematical Physics, 65:7 (2024)
Е. А. Микишанина, “Управление качением динамически симметричного шара по наклонной вращающейся плоскости”, Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Математика. Механика. Информатика, 24:3 (2024), 402–414
N. A. Lemos, “Complete inequivalence of nonholonomic and vakonomic mechanics”, Acta Mech., 233:1 (2022), 47–56
N. A. Lemos, M. Moriconi, “On the consistency of the Lagrange multiplier method in classical mechanics”, Am. J. Phys., 89:8 (2021), 776–782
V. R. Krym, “The Schouten Curvature Tensor and the Jacobi Equation in Sub-Riemannian Geometry”, J Math Sci, 255:2 (2021), 184
A. P. Mashtakov, A. Yu. Popov, “Asymptotics of Extremal Controls in the Sub-Riemannian Problem on the Group of Motions of Euclidean Space”, Rus. J. Nonlin. Dyn., 16:1 (2020), 195–208
V. Putkaradze, S. Rogers, “On the optimal control of a rolling ball robot actuated by internal point masses”, J. Dyn. Syst. Meas. Control-Trans. ASME, 142:5 (2020)
A. D. Lewis, “Nonholonomic and constrained variational mechanics”, J. Geom. Mech., 12:2 (2020), 165–308
В. Р. Крым, “Тензор кривизны Схоутена и уравнение Якоби в субримановой геометрии”, Теория представлений, динамические системы, комбинаторные методы. XXXI, Зап. научн. сем. ПОМИ, 498, ПОМИ, СПб., 2020, 121–134
Alexey Mashtakov, 2020 15th International Conference on Stability and Oscillations of Nonlinear Control Systems (Pyatnitskiy's Conference) (STAB), 2020, 1
Y. Zhang, X. Tian, “Conservation laws of nonconservative nonholonomic system based on Herglotz variational problem”, Phys. Lett. A, 383:8 (2019), 691–696
Ch. Liu, L. Dong, “Physics-based control education: energy, dissipation, and structure assignments”, Eur. J. Phys., 40:3 (2019), 035006
Alexey V. Borisov, Andrey V. Tsiganov, “On the Chaplygin Sphere in a Magnetic Field”, Regul. Chaotic Dyn., 24:6 (2019), 739–754
I. A. Bizyaev, A. V. Borisov, I. S. Mamaev, “Different models of rolling for a robot ball on a plane as a generalization of the Chaplygin ball problem”, Regul. Chaotic Dyn., 24:5 (2019), 560–582
V. A. Borisov, E. V. Vetchanin, I. S. Mamaev, “Motion of a smooth foil in a fluid under the action of external periodic forces. I”, Russ. J. Math. Phys., 26:4 (2019), 412–427
Alexey V. Borisov, Ivan S. Mamaev, Eugeny V. Vetchanin, “Dynamics of a Smooth Profile in a Medium with Friction in the Presence of Parametric Excitation”, Regul. Chaotic Dyn., 23:4 (2018), 480–502
O. N. Kirillov, “Locating the sets of exceptional points in dissipative systems and the self-stability of bicycles”, Entropy, 20:7 (2018), 502, 16 pp.
A. V. Borisov, I. S. Mamaev, I. A. Bizyaev, “An invariant measure and the probability of a fall in the problem of an inhomogeneous disk rolling on a plane”, Regul. Chaotic Dyn., 23:6 (2018), 665–684