Физика колес машины в 2D

[repa4ok]

Всем привет!

Я программист и в данный момент пытаюсь разобраться с одним из физических движков, в чем мне очень нужна Ваша помощь :)
Все действия происходят в 2D пространстве.
И так, есть параллелепипед, к которому внизу "прибиты" два круга (колеса), что, собственно, является машинкой. По задумке, эта машинка при зажатой клавише должна набирать скорость (и побольше ). Плоскость по которой она будет ехать является кривой, сгенерированной с помощью sin() и cos().
Что у меня есть: масса всех частей раздельно (колесо х 2, корпус); коэффициент(?) инерции (возможно еще какие-то данные могу определить, но это уже надо знать что именно нужно).
Что нужно: по мере движения(?) задавать "мотору" максимальный крутящий момент и количество оборотов колеса. (я так понимаю, что в реально жизни это "моменты силы" и "rpm" двигателя).

правка: подразумевается вид сбоку; колеса уже имеют в себе некий двигатель, которому можно задать эти самые "максимальный момент силы" и "rpm".

Вся остальная физика уже считается движком :)

Спасибо за любую помощь/информацию/линк по теме ;)

[Munin]

Напишите уравнения, которые у вас уже есть, и каких не хватает.

[repa4ok]

Munin в сообщении #605856 писал(а):

Напишите уравнения, которые у вас уже есть, и каких не хватает.

в том то и дело, что уравнений у меня как таковых нет вообще :) всем занимается движок. т.е. я задаю размеры тела, его координаты, и все, запускаю симуляцию. а теперь вот я хочу эту машинку катить, а чтобы катить мне нужно задать два параметра, которые я написал выше :)
разве что, единственное уравнение - это генерация "земли", имеет вид

(sin(i/4. / 4.0)  + 1) * 2 + (cos(i/4. / 10.0) + 1) * 4 + (sin(i/4. / 3.0) + 1) * 4 + (sin(i/4. + 3) / 1.5)

, где i - это текущая позиция по x.

[Oleg Zubelevich]

Если машина не спроскальзывает то речь идет о лагранжевой системе с одной степенью свободы, значит главное вычислить кинетическую энергию, потенциальная считается совсем просто от силы тяжести, и непотенциальные активные силы -- момнент , который передает движок на колеса и моменты от тормозных колодок. Одно уравнение Лагранжа второго рода.

[repa4ok]

Oleg Zubelevich в сообщении #605859 писал(а):

Если машина не спроскальзывает то речь идет о лагранжевой системе с одной степенью свободы, значит главное вычислить кинетическую энергию, потенциальная считается совсем просто, и непотенциальные силы -- момнент , который передает движок на колеса и силы от тормозных колодок.

ну, в задумке "проскальзываний" быть не должно :) а пока что она вообще никак не едет)
тормозных колодок пока что тоже нет) это уже попозже.
а вот в вычислении "непотенциальных сил" как раз, я так думаю, и есть проблема. собственно, как? какие формулы то?) он как-то завязаны на потенциальную и кинетическую энергию? догадываюсь, что да, но какой зависимостью?
очень темный лес, если честно :)

[Oleg Zubelevich]

repa4ok в сообщении #605860 писал(а):

он как-то завязаны на потенциальную и кинетическую энергию? догадываюсь, что да, но какой зависимостью?

ни как не завязаны. Потенциальная энергия это от силы тяжести, кинетическая -- это кинематика и геометрия масс фактически.

-- Вт авг 14, 2012 00:01:05 --

считайте, что Вы управляете моментом который передается на колеса когда жмете на газ и на тормоз.

[repa4ok]

Oleg Zubelevich в сообщении #605861 писал(а):

ни как не завязаны. Потенциальная энергия это от силы тяжести, кинетическая -- это кинематика и геометрия масс фактически.

хм. ну вот, гадания не помогли :)
так от чего же мне отталкиваться, чтобы рассчитать эти два параметра (момент силы и количество оборотов)?

-- 13.08.2012, 23:03 --

Oleg Zubelevich в сообщении #605861 писал(а):

считайте, что Вы управляете моментом который передается на колеса когда жмете на газ и на тормоз.

так и считаю :)
но как мне вычислить этот самый момент?) т.е. какой момент нужнен для того, чтобы развить скорость скажем в 100 км/ч при массе тела N?

[Oleg Zubelevich]

если Вы управляете моментом силы подаваемым на колеса, то скорость машины Вам даст решение уравнения Лагранжа

[repa4ok]

Oleg Zubelevich в сообщении #605866 писал(а):

если Вы управляете моментом силы подаваемым на колеса, то скорость машины Вам даст решение уравнения Лагранжа

т.е. решив уравнения Лагранжа (второго ряда, як понимаю?) я смогу вывести нужный момент силы для достижения скорости N км/ч, я правильно Вас понял?

[Oleg Zubelevich]

да

[repa4ok]

Oleg Zubelevich в сообщении #605868 писал(а):

да

спасибо! будем пробовать :)

[Munin]

repa4ok в сообщении #605858 писал(а):

в том то и дело, что уравнений у меня как таковых нет вообще :) всем занимается движок

Движок вы делали, или пользуетесь готовым? Если готовым - он должен указывать, что ему требуется от тех моделей, которые вы ему предоставляете.

[Oleg Zubelevich]

чисто кинематически задача нетривиальная

[repa4ok]

Munin в сообщении #605871 писал(а):

Движок вы делали, или пользуетесь готовым? Если готовым - он должен указывать, что ему требуется от тех моделей, которые вы ему предоставляете.

движок не мой. использую box2d. во всех туториалах вся езда сводится к установке значений посредством методов SetMaxMotorTorque() и SetMotorSpeed(), первое в Н*м, второе в радианах*c. В каждом туториале эти значения разнятся, и есть константами, а не выведенными из формул.
нашел вот такую штуку, второй день пытаюсь понять, пока никак :(

[epros]

repa4ok в сообщении #605925 писал(а):

вся езда сводится к установке значений посредством методов SetMaxMotorTorque() и SetMotorSpeed(), первое в Н*м, второе в радианах*c

Вообще-то реальный двигатель характеризуется некой зависимостью момента от угловой скорости (при условии "тапка в пол"). Она в данном софте как-то программируется? Чтобы быть уж совсем реалистичным, нужно учесть, что у двигателей внутреннего сгорания обычно при нулевой угловой скорости имеет место нулевой момент, поэтому без применения сцепления тронуться с места не удастся (это только у паровоза есть ненулевой момент при нулевой скорости).

-- Вт авг 14, 2012 11:54:35 --

P.S. Никогда не встречал автосимуляторов, которые были бы реалистичны настолько, чтобы учитывать работу педалью сцепления при трогании с места. Хотя я не такой уж игрун, так что могу не знать. Что касается симуляции авто с АКПП, то может быть там как-то и учитываются принципы работы реальных АКПП. Но что-то я сомневаюсь.