無縫乒乓球的控制研究.pdf

1、乒乓球運(yùn)動(dòng)從創(chuàng)建到完善，再到現(xiàn)如今的蓬勃發(fā)展，經(jīng)歷了很多階段。伴隨技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和器材的不斷更新的是規(guī)則的日益改進(jìn)。乒乓球運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了無遮擋發(fā)球，小球改打球球以及21分制改11分制等重大規(guī)則變更，每一項(xiàng)變更都無一例外的影響了乒乓球的發(fā)展趨勢(shì)，依然吸引了眾多愛好者將時(shí)間與激情投入到這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中去。
　　最近的一項(xiàng)規(guī)則的改革將在倫敦奧運(yùn)會(huì)后推廣，40mm賽璐璐材質(zhì)有縫乒乓球?qū)⑼顺鰵v史舞臺(tái)，取而代之的是同樣直徑的新材質(zhì)無縫乒乓球。由于賽

2、璐璐為一種有毒物質(zhì)，長(zhǎng)期接觸會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，故此次改革的直接目的是為運(yùn)動(dòng)員健康著想，以無毒無害的材料替換賽璐璐。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，這次對(duì)球體材料的改革勢(shì)必會(huì)對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)的很多方面產(chǎn)生影響，如主流打法，運(yùn)動(dòng)員擊球感受，配套器材等等。那么，如何衡量這些影響的大小及趨勢(shì)，明確無縫乒乓球的運(yùn)動(dòng)特性，從而為新規(guī)則實(shí)施后的訓(xùn)練及實(shí)戰(zhàn)打好基礎(chǔ)，是擺在科研工作者面前的一道難題。
　　本文中，筆者多年從事乒乓球訓(xùn)練，有一定的乒乓球練習(xí)及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并

3、結(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)，物理學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)等專業(yè)知識(shí)，主要運(yùn)用問卷調(diào)查法調(diào)查了丁松等世界名將；利用高速攝影等儀器實(shí)拍無縫球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將數(shù)值無量綱化后建模比較分析等研究方法，對(duì)無縫球的運(yùn)動(dòng)特性及其與有縫球的區(qū)別等方面進(jìn)行了分析及研究，為無縫球推廣后的訓(xùn)練及實(shí)戰(zhàn)提供了理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。
　　結(jié)論如下：
　?。?）運(yùn)用剛體動(dòng)力學(xué)原理對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模和最優(yōu)控制分析，定解條件分別按初值問題和邊值問題來考慮，得到了乒乓球運(yùn)動(dòng)的軌跡、過網(wǎng)時(shí)間

4、、終點(diǎn)落臺(tái)時(shí)間，并考慮理想彈性碰撞，得到了乒乓球在臺(tái)面上反彈的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其次考慮初始質(zhì)心速度和旋轉(zhuǎn)角速度和揮拍速度的定量關(guān)系的初始條件約束條件，以及越過球網(wǎng)障礙等的約束。
　　（2）通過計(jì)算和比較分析，得出弧圈球既可以發(fā)揮運(yùn)動(dòng)員的最大揮拍速度，同時(shí)又可以制造弧線提高命中率，第三落臺(tái)之后的動(dòng)能大于初始速度，給對(duì)手的防守制造相當(dāng)大的難度，因此弧圈技術(shù)在無縫球?qū)嵭泻笠廊粫?huì)是主流技術(shù)。
　?。?）絕大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員都能從聲音上分辨出無縫

5、球與有縫球，而無縫球彈性較強(qiáng)，在球臺(tái)上彈跳無規(guī)律，硬度較大，彈性形變較小。
　?。?）相同力度制造摩擦，無縫球的旋轉(zhuǎn)往往小于有縫球。無縫球在擊打的綜合觸覺上與有縫球相比有較明顯的差異，運(yùn)動(dòng)員要花費(fèi)一段時(shí)間來適應(yīng)無縫球。
　?。?）從生產(chǎn)廠商的角度來講，使用無縫球生產(chǎn)工序少，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品合格率高，生產(chǎn)成本低，球的彈跳均勻，生產(chǎn)環(huán)保。無縫球使用的聚酯纖維不易點(diǎn)燃，這樣就大大降低了運(yùn)輸成本，使得無縫球的運(yùn)輸更加方便快捷，安全系數(shù)