Графовые представления моделей динамики систем тел

Анализируется процесс конструирования и верификации пространственных моделей динамики систем тел. В качестве примера используется снейкборд, четырехколесный экипаж с неголономными связями в точках контакта с дорогой. Для формального представления компьютерных моделей рассматриваются два подхода: объектно-ориентированный подход и подход, основанный на применении графов связей (бондграфов). Анализируются энергетические аналогии, используемые в этих подходах.
Строится описание представления механической связи произвольного типа в виде бондграфа. Оказывается, результирующий бондграф всей модели динамики системы тел всегда имеет в точности каноническую структуру узлов. Это представление тесно коррелирует с недавно разработанной нами компьютерной реализацией архитектуры механической связи. В качестве иллюстрации исследуется реализация семейства классов шарнирных связей на языке Modelica. В конце концов это семейство применяется для эффективного конструирования динамической модели снейкборда.